精密磨床主轴轴颈形状误差对动静压轴承性能的影响

考虑主轴轴颈制造中的圆度误差和圆柱度误差,应用FLUENT软件,对精密数控磨床砂轮主轴深浅油腔动静压轴承的性能进行了分析。结果表明:主轴轴颈圆度误差和圆柱度误差的种类对动静压轴承性能的影响各不相同,随着轴承间隙的变化而变化。动静压轴承承载能力、功耗以及油膜最高温升等性能参数都会随着主轴轴颈误差幅值的增加而增加;但动静压轴承流量的变化趋势却相反。要提高磨削加工精度,必须考虑精密数控磨床主轴轴颈的形状误差的影响。     

气体静压轴承设计及关键零件加工工艺研究

气体静压主轴广泛地应用于精密、超精密机床设备中,其核心零件的加工精度是主轴性能优劣的重要影响因素。本文以自主设计的气体静压止推轴承为例,分析了典型制造误差对轴承承载力及刚度等性能的影响,以误差分析结果为基础给出静止推板的设计精度。对于亚微米精度要求的静止推板,针对其装夹微变形问题,提出了变形误差补偿车削原理,即在机床上按吸附变形误差的反误差进行加工,使静止推板在去除真空吸附后的自由状态下能达到高的面形精度。对188 mm的静止推板圆环面进行了补偿加工实验,面形误差快速收敛到1μm以下,达到了高精度的加工要求。     

几何误差对多孔质气静压轴承性能的影响

针对几何误差对多孔质气静压轴承性能的影响,采用基于有限体积法的Fluent软件对流场进行三维建模仿真。研究了几何误差对多孔质气静压轴承承载力和刚度的影响,得到以下结论:几何误差形成的气膜间隙变化造成的压力分布不均,当中凸-直线、中凸-圆弧和圆锥度误差在3μm以内时,对气静压轴承的性能有明显的提高;沿径向方向上倾斜3μm以内时,对气静压轴承的性能影响不大;中凹和椭圆度误差对气静压轴承的性能有负作用。     

无心夹具应用中的关键要素评述——怎样决定工件偏心的象限

20世纪60年代初期,我国轴承工业开始应用无心夹具,对轴承套圈的沟道、孔径等进行磨削加工。原来采用的弹簧夹具,由于受主轴旋转精度的限制,工件圆度要满足2～3μm是很困难的。采用无心夹具之后,轴承套圈的磨加工精度有了很大提高,这是由于主轴的径向圆跳动不再影响磨加工的圆度。现代工艺水平下的轴承旋转精度,因为普遍使用无心夹具,精度储备都很高,对于中小型轴承,要求加工表面圆度小于2～3μm已经是轻而易举的事。可见先进的无心夹具给轴承行业带来了精度和效益的提高。顺磨是无心磨削法的基础用两只顶尖顶住工件,是机械加工中常见的外圆…     

液体静压主轴的回转精度规律及其极限预测

液体静压主轴是精密、超精密机床的核心功能部件,对机床的加工效率、加工精度和加工表面质量具有直接而重要的影响.回转精度是液体静压主轴的关键性能,目前学术界和工程界对回转精度的各种评价指标之间的内在联系尚缺乏统一认识,对回转精度的机理和形成规律尚缺乏深入研究.系统分析了回转精度各种评价指标和测试方法之间的内在联系,明确了不同误差成分的来源和成因;针对现有回转精度评价方法的局限性,提出了"最小峰峰值+同步误差+异步误差"的综合评价方法.系统比较了不同节流方式对液体静压轴承刚度的影响规律,提出了采用可控节流实现高回转精度的方法.建立了可控节流液体静压主轴的流固热耦合模型,实现了轴心运动轨迹形成过渡过程的精确定量仿真,揭示了供油压力、供油压力波动、动不平衡量和轴颈圆度误差对回转精度的影响规律.最后对液体静压主轴可能达到的回转精度极限进行了预测.     

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     

提高外圆磨床磨削圆度工艺的探讨

机床主轴圆度的好坏将直接影响机床的质量.但在生产中,要使一般精度的外圆磨床,如M1432A,能加工出圆度小于0.5μm的主轴是一件十分困难的事. 最近,我们在M1432A×1000mm外圆磨床上,在机床精度不作任何调整的情况下,对工件圆度的磨削作了一系列工艺试验.结果磨出的试件圆度最好达0.2μ,最差为0.3μm,效果很理想.现将试验情况介绍于下: 一、影响工件圆度的因素 1.拨叉回转半径对圆度的影响以往磨削外圆一般是在头尾架上装上硬质合金死顶尖顶住工件中心孔,用鸡心夹头夹住工件,由头架     

利用动静压轴承改造旧磨床

动静压混合轴承在旧磨床的改造中所发挥的作用,越来越引起人们的重视。动静压混合轴承具有以下优点: (1)精度高采用本轴承可以明显提高磨床的磨削精度,磨削外圆时,圆度可以达到1μm以内,精细磨削时还可以提高到0.1μm以内。 (2)表面粗糙度值低采用GB60~#ZR_1砂轮磨削淬火钢,其表面粗糙度值可比原机床出厂标准降低1～2级,可达Ra0.16μm以下,最低可达到     

主轴部件套类零件高精度立式磨床研制

在分析套类工件结构特点和技术要求基础上,以精度为目标,开展了立式复合磨削工艺路线设计及与之相适应的精密立式磨床研制。所研制的磨床其动态回转精度优于0.3μm的高刚度液体静压直驱式静压回转工作台和运动直线度优于0.2μm/200 mm的高刚度液体静压导轨很好地保证工件磨削圆度和母线直线度。研制的机床实现了内孔磨削圆度0.7μm,外圆磨削圆度优于0.45μm的磨削效果,能满足各种高精度主轴部件套类零件高精度磨削。     

动静压轴承的磨削工艺装备

七十年代中期才发展起来的动静压轴承是解决超微米级的机械结构。对提高机床主轴的回转精度、切削效率、加工质量卓有成效。动静压轴承的加工精度要求较高，因此要采用合理的加工工艺，本文介绍一种工艺装备，能保证动静压轴承的加工精度。     

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。     

用简易方法实现车床的精化

我厂在研制图1所示的转子端盖时,由于ф8mm,孔和 ф22 mm止口部分的圆度为l～2μm,即使在瑞士102车床上加工,圆度也超差。为此,我们设计了一个静压车头安装在CQM6132车床的床面上(图2),用主轴通过弹性联轴器驱动。车头主轴的回转精度为 0.3 μm。用它来加工转子端盖,ф 8 mm孔的圆度为 0.6 μm,ф 22 mm外圆的国度为1 μm。 1.静压轴承的设计 因为静压车头用于精加工,切削余量小,切削力不大;又因为车头要安装在主机床面上,体积必须尽可能小。所以车头轴承就迷闹了图3所示的结构。其主要设计参数为: D=40 mmj B=40 mm; D;一60mm;单边间隙 …     

超精密球面镜机床通过行业鉴定

由北京机床研究所为军工行业某单位开发研制的“SPHERE２００超精密球面镜加工机床及高精度陀螺仪零件精密加工工艺”攻关项目，于２００２年３月在北京通过了行业鉴定。该超精密机床为模块化设计，采用专门研制的空气静压轴承，结构小、刚度高、回转精度小于０．１μm；主轴设     

微细电火花成形加工设备关键技术研究

基于微细电火花加工的要求,对微细电火花成形加工设备中的关键技术进行研究,成功研制了一套高精度的微细放电加工设备产品,包括一台微细电火花加工机床和一台精密脉冲电源。优化机床关键零/部件的结构后,机床的变形小,运动精度高;电源放电稳定,控制精确。经加工试验表明,该设备加工效果较好,加工精度和稳定性较高,加工出的窄槽工件的尺寸精度可达到5μm,加工直径为300μm的小孔,其圆度误差达到3μm,可满足微细电火花加工的要求。     

动静压技术在磨床内圆磨具精化中的应用

介绍了一种具有动静压技术原理的缝隙节流静压轴承在普通万能外圆磨床内圆磨具精化中的应用。经过对该机床精化。提高了机床加工精度和质量寿命。实践证明该方法简单有效，对旧机床的改造有一定参考作用。     

轴颈形状误差对液体静压主轴回转精度的影响

液体静压主轴是精密、超精密机床的核心功能部件,已在工程领域广泛应用,但轴颈形状误差作为静压主轴形成回转误差的主要因素,其对回转误差的定量影响规律并不明确。通过分析和简化主轴轴颈的形状误差特征,运用CFD动网格技术定量计算了形状误差作用下主轴在轴承油膜中的平衡位置,模拟了主轴旋转时轴颈形状误差凹、凸部位依次通过最小油膜厚度位置的轴心轨迹,发现了轴颈圆度误差使主轴形成回转误差,其大小与轴颈圆度频次和幅值有关,揭示出轴颈圆度误差对液体静压主轴回转精度的作用机制。通过对比理论计算和试验测试轴颈圆度误差作用下的回转精度,理论计算值约为试验测试值的75.2%。理论计算结果和所提出的研究方法具有重要的理论意义和工程参考价值。     

超精密机床径推一体式空气静压轴承的静态特性(英文)

提出了一种新的径推一体式静压主轴支撑方式来优化机床主轴系统性能,以满足超精密飞切机床对气体静压轴承高刚度的要求.采用计算流体力学和有限体积法对气体静压轴承气膜内部的流场与压力场进行仿真,并研究其静态特性.为提高计算精度,完成了轴承宏观尺寸与气膜厚度相差几个数量级时气膜厚度方向2 μm间距的网格划分.仿真结果表明,在偏心状态下由于气膜压力的变化使节流孔气体流速在1～200 m/s内变化,机床所采用径推一体式轴承静态刚度达到3 508 N/μm.研究表明,通过增大轴承的供气压强和减小节流孔的直径可改善轴承的静态性能进而提升机床性能.     

无心夹具应用中的关键要素评述

20世纪60年代初期，我国轴承工业开始应用无心夹具，对轴承套圈的沟道、孔径等进行磨削加工。原来采用的弹簧夹具，由于受主轴旋转精度的限制，工件圆度要满足2～3μm是很困难的。采用无心夹具之后，轴承套圈的磨加工精度有了很大提高，这是由于主轴的径向圆跳动不再影响磨加工的圆度。     

用金刚石刀超精车削光学非球面镜

文章介绍了用金刚石刀超精车削光学非球面镜的方法。分析了在超精车削中影响镜头表面光洁度和圆度、面形精度的因素,其中介绍了机床主轴的非同步误差对表面光洁度的影响,并系统分析产生非同步误差运动的原因和降低非同步误差值的方法;为消除工件装卡变形对加工镜头精度的影响,加工中采用逐点趋近法分步消除工件的装卡变形,从而达到镜头圆度为0.35μm的高精度。     

格来圈密封在双盘研磨机液压缸中的应用

双盘研磨机为万能型机床,主要用于研磨零件的平面和圆柱面,是一种高效率、高精度的加工机床,用以研磨轴承滚柱、轴承座圈、销轴、量规、密封环、阀体等零件。研磨工件精度:平行度2μm,平面度2μm,表面粗糙度Ra0·2μm。由于该机床研磨工件精度较高,所以对研磨盘部分的精度及稳定性要求较严。