超精密液体静压回转工作台研制

对某高精度立式磨床用回转工作台采用液体静压直驱转台总体技术方案以保证其良好的动态特性和回转精度;支承系统采用液体静压支承以获得高的承载能力、刚度以保证工艺系统刚性;针对转台高动态回转精度要求,考虑油膜误差均化,确定了其关键零件部件精度并采用手工研磨方式保证了其制造精度,实现了转台系统全转速范围内0.25 μm动态回转精度;针对电动机发热和油膜剪切发热,采用稀油大流量静压支承、止推上置电动机下置、电动机强冷等技术措施保证了回转工作台良好的热态特性,工作端热伸长小于4 μm。研制的静压回转工作台应用于立式磨床,实现了外圆内孔圆度0.45 μm的磨削精度。     

超精密液体静压回转工作台研制北大核心

对某高精度立式磨床用回转工作台采用液体静压直驱转台总体技术方案以保证其良好的动态特性和回转精度;支承系统采用液体静压支承以获得高的承载能力、刚度以保证工艺系统刚性;针对转台高动态回转精度要求,考虑油膜误差均化,确定了其关键零件部件精度并采用手工研磨方式保证了其制造精度,实现了转台系统全转速范围内0.25 μm动态回转精度;针对电动机发热和油膜剪切发热,采用稀油大流量静压支承、止推上置电动机下置、电动机强冷等技术措施保证了回转工作台良好的热态特性,工作端热伸长小于4 μm。研制的静压回转工作台应用于立式磨床,实现了外圆内孔圆度0.45 μm的磨削精度。     

全液体静压支承结构磨削系统的磨削成圆规律及圆度极限预测

主轴轴颈的圆度直接影响液体静压主轴系统的回转精度,要制造纳米级回转精度的液体静压主轴系统,必须不断提高主轴零件轴颈的圆度。目前国内外高精密磨床可实现的轴颈磨削圆度范围在0.2～0.5μm,要想进一步提高轴颈磨削圆度,以上磨削方案已很难满足需要。基于此,系统研究头架主轴、尾架主轴和砂轮主轴均采用液体静压支承的全静压支承结构磨削系统的磨削成圆规律,探讨可能达到的圆度极限。首先建立计入头架主轴回转误差、尾架主轴回转误差、双顶尖不同轴误差、砂轮主轴回转误差和工件初始表面轮廓圆度误差的磨削系统耦合动力学模型;提出基于Newmark-β数值积分方法的“磨削力-瞬态磨削深度”循环迭代收敛算法,实现工件外圆轮廓形成过渡过程的定量仿真。研制全液体静压主轴支承结构磨削系统,通过磨削实验和磨削成圆仿真结论的对比,证实所建立模型和所提出算法的有效性。最后根据所提模型和仿真算法,研究各磨削系统误差对磨削圆度的影响规律,并在此基础上对可实现的磨削圆度极限进行了预测。     

超精密液体静压转台装配技术北大核心

制造与装配是高精度液体静压转台核心技术之一。对某超精密液体静压转台,根据其技术要求和结构特点,系统梳理了其装配流程及装配技术难点,提出了支承组件制造与装配精度保证、装配过程变形控制、精度保持性、可靠性考核与提升是转台装配的关键环节并对其控制要点及技术难点提出了解决措施。装配的高精度液体静压转台并应用于某数控立式磨床并累积通过2 500 h应用考核,实现了外圆圆度0.45μm内孔圆度0.45μm的磨削精度,验证了转台工作状态下的动态回转精度、刚度及可靠性。     

超精密液体静压转台装配技术

制造与装配是高精度液体静压转台核心技术之一。对某超精密液体静压转台,根据其技术要求和结构特点,系统梳理了其装配流程及装配技术难点,提出了支承组件制造与装配精度保证、装配过程变形控制、精度保持性、可靠性考核与提升是转台装配的关键环节并对其控制要点及技术难点提出了解决措施。装配的高精度液体静压转台并应用于某数控立式磨床并累积通过2 500 h应用考核,实现了外圆圆度0.45μm内孔圆度0.45μm的磨削精度,验证了转台工作状态下的动态回转精度、刚度及可靠性。     

精密超精密主轴转台套类零件高精高效磨削工艺

套类零件是精密超精密主轴、转台关键共性零件之一,其精度是影响主轴和转台部件性能的重要因素。分析了精密超精密主轴、转台套类零件结构特征、技术特性、加工难点,以及基于卧式内、外圆磨削加工中所存在的问题;设计了基于立式磨削的加工工艺技术路线,实现最小工序转运及基准转换误差累积;对基于立式磨削工艺中工件装卡、前序质量控制、工艺参数选择与优化等关键问题进行了论述;基于立式磨削工艺技术路线,完成了大量典型高精度套类零件磨削,稳定实现了磨削圆度≤1μm、同轴度≤2μm和垂直度≤2μm磨削效果,精密超精密主轴、转台套类零件磨削精度及磨削效率得到有效提升。     

高精度数控立式内外圆磨床回转工作台安装

立式内外圆磨床工作台的回转精度要求高,稳定性要求更高,对于装配平面环形静压轴承的技能要求也非常高,往往装配不当就不能实现设计要求,也无法达到工件磨削精度和磨削效率要求.通过结合现场工艺改进,实际有效地解决了装配中的问题,实现了磨削精度稳定,且磨除率达90％以上的效果.     

国内外机械制造动态

SEIKO精机开发下世纪型内圆磨床 日本SEIKO精机公司开发出高精度化的下世纪型内圆磨床“32位全自动内圆磨床SIG—SC—VP”,可使加工出的汽车发动机喷油嘴阀座面的圆度达0.1μm。该机主轴采用公司自己开发的油动静压轴承组成的高刚度复合轴承导回转技术,使喷嘴的加工形状精度比过去提高近5倍,在世界上第一次使阀座面的加工圆度达到0.1μm。(秋水)     

精密回转类零件磨削制备实验研究

回转类零件是制造领域中十分重要的一类零件,对其制造精度要求也日渐提高。针对目前精密回转类零件的制备成本高昂的情况,通过对微粉砂轮磨削机理及磨削过程进行研究,提出了圆度逼近理论使工件轮廓法向误差收敛,使其趋于理论轮廓。根据工件实际轮廓与理论轮廓之间的法向误差,提出速度补偿代替工件形状误差补偿的实验修整方法。最后利用普通外圆磨床对直径为125mm的GCr15回转类零件进行磨削实验,经过多次误差补偿循环修整磨削实验,其圆度从10.34μm改善至0.35μm,达到了精密生产的需求。     

大口径高精度液体静压转台研制

介绍了一种用于大口径非球面镜超精密数控磨床的高精度液体静压转台部件,通过工艺可行性分析和精度传递模型给出了优化的转台结构;采用数值列举法给出了径向和轴向刚度与油膜厚度的设计参数;为考察油膜压力作用下零件变形对转台刚度的影响,采用流固耦合分析方法对零件的强度进行了校核;利用直径为40 mm,圆度为0.05μm的标准球和电感测微仪对回转工作台的径向和轴向跳动进行了测试试验,得到回转工作台轴向和径向误差均小于0.5μm。     

超精密主轴的钢球顶磨法

在中心磨床上磨削主轴通常使用60°顶尖进行定位,尽管对工件中心孔经过磨削或研磨,但其磨削所得的圆度精度一般只能达到1,5～0.8μm。这是由于轴两端的中心孔及磨床头尾架顶尖之间存在同轴度误差,顶尖与中心孔之间成点状接触(见图1),这种点状接触在中心孔和顶尖锥面的圆度误差以及磨削过程中磨制力变化等因素的影响,而发生位置变化,产生磨削误差,影响磨削表面的圆度等精度。 我们在无心磨床主轴的轴颈磨削中使用钢球代替顶尖,取得了较为理想的圆度精度。工件要求φ90mm轴颈外圆的圆度误差小于0.5μm,实际磨削达到 0.4μm以内。 用钢球定位顶…     

汽车曲轴随动磨床液体静压电主轴关键技术的研究北大核心

曲轴随动磨床是曲轴加工工艺链条中最核心的设备,而主轴系统直接决定着曲轴随动磨床的最终加工精度和效率。针对曲轴随动磨削的加工技术特点,提出一种曲轴磨床专用的高精度液体静压电主轴设计制造技术,可将主轴回转精度稳定控制在1μm以内,同时降低了曲轴随动磨床装备和曲轴制造的成本。     

超精密主轴磨削法

主轴是机床中最关键的零件之一。它的几何精度直接影响主轴的旋转精度。主轴的几何精度根据机床的加工精度具有不同的要求,对某些主轴来说圆度是一项最重要的精度指标,对于外圆圆度误差小于0.5μm的超精密主轴,这项要求尤难达到。主轴的最终精度一般在外圆磨床上获得,根据外圆磨床的磨削原理,工件(主轴)是通过头尾架支承、定心,并以工件两端的中心孔为回转基准进行磨削的。因此,主轴的圆度取决     

新型粉末冶金双金属轴承在磨床上的应用

G-T（P／M）系列新型双金属轴承是一种铜错──钢套粉末冶金双金属轴承，是为配合我厂高精度磨床上质量，上水平，提高产品寿命而开展的试验研究课题。我厂在轴承的新型结构方面开展过多年的试验研究工作，并取得了可喜的研究成果。1979年率先研究成功了台阶式形面动压轴承的加工和结构，有效地提高了轴承的刚度和回转精度，接着又研制了高精度低速动压轴承用于磨床头架主轴轴承，使磨床卡盘磨削国度误差从2μm降低到0．2μm，达到国际先进水平，1982年又研制成了高精度储伍自吸闭路循环动静压轴承，该轴承应用于高精度磨床的磨头，使主轴…     

谈谈瑞士精密机床(二)

三、斯图德磨床1.斯图德磨床的特点斯图德(Studer)厂以制造高精度外圆磨床闻名于世,它生产的RHU系列液压万能外圆磨床的保证精度如下:不圆度③:标准精度 0.4μm提高精度(两种) 0.2μm;0.1μm不直度:(最大磨削长度)     

机电信息

SN2060数控龙门导轨磨床 (通讯员 王香玉) 上海重型机床厂与日本长濑铁工所联合研制成功SN2060数控龙门导轨磨床,是一种具有独特风格的大型精密机床。其结构特征是:床身和工作台导轨采用矩形闭式静压导轨,浮起量稳定,具有高刚度和高精度;磨头在横梁上的水平移动亦采用静压导轨,抗振性好,能实现0.5μm微量进给;采用静压轴承的周边磨头主轴轴系,具有高回转精度和主轴刚度;采用高精度的砂轮液体动平衡装量,平衡精度<0.1μm;横梁升降水平位置可自动调平;工作台采用液压驱动装置,其速度通过改变泵的转速来实现无级调速;电气采用FANUC 15数控系统,实现6轴控制的闭环系统。     

在普通外圆磨床上进行超精磨削

利用普通机床进行超精加工的探索是势在必行。没有“母性”加工条件的企业,就必须闯出一条创造性加工的路来。在普通外圆磨床上可以进行超精磨削,零件的表面粗糙度可达到Ra0.025μm。一、磨床主轴据有关资料介绍,日本丰田工万能磨床的砂轮主轴、工件主轴和尾架套筒都已采用空气静压轴承。使工件的不圆度达0.2μm以内,表面粗糙度Ra0.04μm。英国对超精密磨床砂轮主轴的径向跳动要求为0.025μm,而我国普通外圆磨床砂轮主轴的旋转精度如表1。在普通外圓磨床上进行超精磨削,必须对其进行精化,使砂轮主轴的旋转(径向)跳动量不得大于0.003mm,且滑动轴承间隙控制在0.015mm以內。     

液体静压电主轴回转精度测量与结果分析

为解决高精密液体静压电主轴回转误差难以精密测量与分离的问题,提出了一种主轴回转精度测量与分析的新方法。以液体静压电主轴为测量对象,设计一套以电容微位移传感器为基础,以VC++和Matlab为软件平台的主轴回转误差测量系统,采用自为基准原理,以机床精车后的工件代替传统的检验棒进行直接测量,利用频域三点误差分离法,对主轴回转误差和圆度误差进行测量与分析。实验表明该系统能对高精密主轴回转误差进行测量,在转速(0⁶00)r/min范围内,该主轴的回转误差为0.28μm。     

监测与检测设备

①检测器回转式圆度测量机RONDCOM75GB回转精度:0.2μm;直线度精度:1.5μm/700mmX轴、Y轴、Z轴、轴采用静压空气轴承;全自动7轴控制功能;新一代综合程序TIMS;多工件同时自动测量;教学功能;立柱、基座采用经久耐用的花岗岩制作;附有部品程序自动呼出功能(选购件)。     

上机大型数控外圆磨床又创记录

上海机床厂有限公司继2004年成功制造我国最大型数控外圆磨床H300之后，又成功制造了一台更大的数控外圆磨床MK13125／4000-H。该磨床采用了工件预启动装置，最大磨削直径为Φ1300mm，最大工件长度为4m。该磨床加工精度较高，圆度可达3μm，