SP250亞微米精度球面車床關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床作為最基礎(chǔ)的制造裝備，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。超精密機(jī)床代表最高水平的數(shù)控機(jī)床技術(shù)，對一個(gè)國家尖端制造的技術(shù)和能力有決定性影響。美國、英國、德國以及日本等發(fā)達(dá)國家的超精密機(jī)床以及超精加工技術(shù)起步早，具有極高的技術(shù)水平，我國目前的發(fā)展與發(fā)達(dá)國家還有較大的差距，隨著我國制造業(yè)發(fā)展對超精密機(jī)床的需求，需要大力提高超精密機(jī)床的設(shè)計(jì)制造水平。
　　本文依托國家科技重大專項(xiàng)課題，以面對微小型精密有色金屬零件加工的超精密機(jī)床為研究對象，

2、首先，分析高精度球面加工的原理方案，即插補(bǔ)法和展成法，得出了展成法加工能實(shí)現(xiàn)更高精度的結(jié)論。針對此加工原理方案，機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)采用了十字溜板的布局形式：轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在直線軸上，在兩直線軸驅(qū)動(dòng)下做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，同時(shí)可帶動(dòng)刀具做回轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)；工件安裝在主軸上做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種布局結(jié)構(gòu)下，精度實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一方面決定于直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，另一方面決定于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。
　　對于直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)高精度進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，布局設(shè)計(jì)采用了重心驅(qū)動(dòng)方式，降低驅(qū)動(dòng)中偏

3、轉(zhuǎn)力矩的影響，對電機(jī)絲杠驅(qū)動(dòng)單元，直線導(dǎo)軌副以及光柵反饋單元進(jìn)行了合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；對回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，采用了氣體靜壓軸承作為主軸及轉(zhuǎn)臺(tái)的支撐單元，節(jié)流方式采用了多孔質(zhì)節(jié)流，實(shí)現(xiàn)高剛性和高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，采用FLUENT軟件對氣體靜壓軸承進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得到軸承的承載能力和剛度值。
　　搭建加工及測量環(huán)境，對所研制出的機(jī)床精度進(jìn)行檢測，對零件進(jìn)行加工并檢測精度，最終測得機(jī)床以及所加工的零件具有極高精度，驗(yàn)證了機(jī)床的高精度