精密主轴系统的高精度化

近年来,光学工业、半导体工业、电子工业等对零部件的制造精度要求越来越高,已逐步接近10~(-8)～10~(-9)m数量级。为了实现精密加工,对机床的回转精度和直线运动精度要求也日益提高。与此同时,对加工零部件的测量精度和测量仪器提出了更高的要求。在提高精密主轴轴系的回转精度方面,不仅要求主轴的静态精度高,而且要求动态精度也要高,在金刚刀切削或砂轮磨削和动态测量时,要保持工作状态下良好的回转精度。因此,对轴系零部件的刚度、热稳定性、     

提高精密机床主轴组回转精度的设计途径和方法

本文在对影响机床主轴回转精度的若干因素进行了一些理论分析的基础上,介绍了从改进轴系及其调整部件的结构设计、零部件的加工和装配工艺来提高精密机床主轴回转精度的途径和具体方法。     

机床主轴回转精度的动态测量

随着宇航、计算机等高技术工业的发展,对金切加工的要求愈来愈高,不少零件要求圆度特别高,不少零件要求镜面车削、镜面磨削,对此,除了选用合理的切削工具和切削用量之外,机床主轴的回转精度是最关键的因素。另外,不少精密机械其轴系回转精度的优劣直接影响着该产品的使用性能,如计算机硬盘的主轴等。理想情况下,主轴的回转中心线在空间的位置是不应随时间变化的,但由于种种原因,其位置每个瞬间都在变动,我们把这些瞬时回转中心线的平均空间位置当作理想回转中心线,把相对于理想回转中心线的偏离程度称为主轴回转精度并加以测量。旧的测量方法是以精密芯棒插入主轴孔内,然后     

静压轴承零件精度与回转精度

静压回转轴的回转振摆静压轴承具有平均效应作用,因而,回转轴的回转精度比轴和轴承的加工精度高一级,最高精度可达0.01微米。但是,滚动轴承就很难获得这样高的回转精度,这是由于滚动轴承回转轴的回转精度与轴和轴承的加工精度成正比。组成滚动轴承轴系的轴、滚动体、内外套圈、轴承座相互为固体接触。因而,回转中心的位置取决于各组成零件之     

关于高精度车床主轴回转精度的测量

本文主要阐述了高精度车床主轴回转精度的几种测量方法。文中指出:对于超精加工机床、主轴回转精度的动态测试研究是直接提高另件加工精度的关键。介绍了国内外的动态测试的主要方法。文中还介绍了精密球加工机床主轴回转精度测量的方法。提出了采用试切另件后用电容测微仪对主轴径向与轴向进行近似测置的方法与理由。其测量结果和静态测量与加工另件精度基本相同。该方法适用于精加工及回转轴系具有良好的动平衡条件下的测量,测量装置简单易行,便于在生产现场使用.     

关于高精度车床主轴回转精度的测量

本文主要阐述了高精度车床主轴回转精度的几种测量方法。文中指出:对于超精加工机床、主轴回转精度的动态测试研究是直接提高另件加工精度的关键。介绍了国内外的动态测试的主要方法。文中还介绍丁精密球加工机床主轴回转精度测量的方法。提出了采用试切另件后用电容测微仪对主轴径向与轴向进行近似测量的方法与理由。其测量结果和静态测量与加工另件精度基本相同。该方法适用于精加工及回转轴系具有良好的动平衡条件下的测量,测量装置简单易行,便于在生产现场使用.     

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...     

基于ABAQUS的高精度金刚石工具磨床摆轴设计与有限元分析

针对金刚石刀具圆弧刃的刃磨要求,对高精度金刚石工具磨床的摆轴系统进行了结构设计。依据Hertz接触理论分析了轴系回转精度的影响因素。基于ABAQUS平台建立三维实体轴系的有限元模型进行有限元分析,主要分析了轴系的接触应力及接触变形,验证了所设计轴系的回转精度满足精密刃磨要求。     

带框架轴系倾角回转误差的测试结果分析

分析了带框架轴系在其轴端和框架中心安装平面镜测试轴系倾角回转误差时的区别。通过对精密带框架轴系的回转误差进行实测 ,证明在轴端测试时轴系的自重和框架的不等刚度将引起二次谐波误差的附加误差     

超精密轴系结构最佳方案的确定方法

目前超精密机床和仪器的主轴回转精度已从微米级向着亚微米级甚至毫微米级发展,采用何种轴系结构来达到这些精度是设计制造者所关注的一个重要问题。作者在研制超精密轴系过程中,采用多目标决策分析法确定其最佳结构方案,取得良好效果。     

多光栅测角系统精密转台轴系设计

精密转台是精密测量仪器的重要组成部分,转台轴系精度对仪器整体精度有重要影响。文中根据多光栅测角传感器特点,设计了一台一维精密转台,通过有限元分析完成转台的力学性能分析。其中,使用ANSYS软件对转台进行静力学分析,仿真使用环境下转台的应力分布和位移分布情况;通过动力学模态分析,得出转台各阶振型及相应固有频率。完成设计和仿真后,使用千分表对转台轴系的轴向跳动和径向跳动进行测量,通过建立数学模型分析转台回转精度,验证转台轴系回转精度达到4. 3″。     

超小型机载稳定平台轴系精度分析

超小型机载稳定平台的轴系精度在很大程度上决定着设备的定位精度。为了提高设备的定位精度,需要对平台的轴系精度进行严格地控制。这要求设计轴系时,在现有加工水平和轴承精度的基础上,充分保证轴系具有高的回转精度。以俯仰轴系径向回转精度为例,分析了轴系径向回转精度的结构因素,并按照标准不确定度B类评定方法,对其结构参数的标准不确定度进行了计算,可得俯仰轴系径向回转轴线的扩展不确定度为0.014mm,满足编码器安装对轴系的精度要求。通过20台套超小型机载稳定平台轴系径向跳动检测数据,对轴系精度不确定度评定的结果进行了验证。数据与评定的结果一致,满足编码器安装精度±0.015mm的指标。结果表明对轴系精度的分析和对其结构的设计合理。     

中国机械加工学会 全国高校机械工程测试技术研究会一九八二年“第二次全国高精度回转轴系基本理论与应用学技讨论会”论文摘要测试

全国高校机械工程测试技术研究会一九八三年“第二次全国高精度回转轴系测试基本理论与应用学术讨论会”论文摘要(以第一作者姓名笔划为序)精密轴系的回转精度马宏(长春光机学     

圆锥形精密滚动轴系的设计与计算

本文结合实例介绍了一种新型精密回转轴系的设计与计算,推导了轴系在纯滚动无滑动运动条件下的结构参数计算公式。实践证明,这种轴系结构简单、加工容易、对中性好、回转精度高,可在精密仪器设计中推广采用。     

回转精度测评的运动几何学原理与不变量方法

提出轴系回转精度测评的误差运动几何学原理,由转子误差运动、被测几何要素、传感器测试参数等三要素构造轴系回转精度测量的运动几何学模型,建立测量闭环矢量基本方程;推导出轴系误差运动参数测量的完备性条件,讨论回转误差运动参数测量的完备性及其演变形式,阐明各类回转精度测量数据与评价指标的运动几何学内涵。给出轴系回转误差运动的不变量定理,得到轴系回转误差运动的最小球面像曲线与最小准线,从而将轴系回转误差运动分解为角摆误差运动与平移误差运动,建立角摆误差运动不变量、平移误差运动不变量与各类回转精度指标之间的关系,形成轴系回转精度评价的不变量方法,有效地避免被测几何要素不同对测评结果的影响,为轴系回转精度的测量与评价提供理论依据。     

静压轴承零件精度与回转精度

<正> 静压回转轴的回转振摆静压轴承具有平均效应作用,因而,回转轴的回转精度比轴和轴承的加工精度高一级,最高精度可达0.01微米。但是,滚动轴承就很难获得这样高的回转精度,这是由于滚动轴承回转轴的回转精度与轴和轴承的加工精度成正比。组成滚动轴承轴系的轴、滚动体、内外套圈、轴承座相互为固体接触。     

精密转台轴系设计分析与验证

针对由于测角传感器的精度不断提高,转台的回转精度和稳定性成为制约系统精度的主要因素问题,对转台轴系设计进行了深入分析研究。完成了一维精密转台的轴系结构设计,并对其进行了有限元分析。在此基础上,通过静力学分析,研究了主要零部件对轴系回转精度的影响情况;通过动力学分析,研究了轴系的固有频率及其振型。搭建了转台测角精度测试平台,采用了自准直仪结合多面棱体获取角度测量误差,并进行谐波误差补偿。研究结果表明,最终转台的角度精度达到±1.5″,证明该转台设计是可行的。     

超高精度轴系的发展趋向

主轴系统(下称轴系)是影响加工(测量)精度的主要因素之一。因此,国内外很重视轴系的研究。本文就目前仪器主轴回转精度在0.1微米以内的各种超高精度轴系的结构特点作综合性的分析,并对提高轴系精度的途径及其发展趋向提出一些看法。     

精密数控机床制造中的误差补偿法

通过对轴系回转精度的误差抵消，大导轨精度的综合修正刮研及坐标定位精度的综合修正，说明系统误差综合补偿法是精密数控机床制造中一个重要应用方向。     

小型精密空气静压轴承的研制

基于精密空气静压轴承是超精密加工设备、精密测试仪器等尖端产品中回转运动的核心部件,研制了径向气浮轴系和带止推板小型气浮轴系的空气静压轴承,分析了轴承的承载能力和装配工艺,解决了在保证高精度的前提下保持良好制造工艺性的难题.实际使用表明,它性能稳定、精度高、适应性好,有一定的推广价值.