SP250亞微米精度球面車床關鍵技術研究.pdf

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

2、首先，分析高精度球面加工的原理方案，即插補法和展成法，得出了展成法加工能實現(xiàn)更高精度的結論。針對此加工原理方案，機床的整體結構采用了十字溜板的布局形式：轉臺安裝在直線軸上，在兩直線軸驅動下做進給運動，同時可帶動刀具做回轉切削運動；工件安裝在主軸上做回轉運動。這種布局結構下，精度實現(xiàn)的關鍵環(huán)節(jié)，一方面決定于直線運動系統(tǒng)，另一方面決定于回轉運動系統(tǒng)。
　　對于直線運動系統(tǒng)，為實現(xiàn)高精度進給運動，布局設計采用了重心驅動方式，降低驅動中偏

3、轉力矩的影響，對電機絲杠驅動單元，直線導軌副以及光柵反饋單元進行了合理結構設計，并進行相關設計計算；對回轉運動系統(tǒng)，采用了氣體靜壓軸承作為主軸及轉臺的支撐單元，節(jié)流方式采用了多孔質節(jié)流，實現(xiàn)高剛性和高運動平穩(wěn)性，采用FLUENT軟件對氣體靜壓軸承進行數(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，對所研制出的機床精度進行檢測，對零件進行加工并檢測精度，最終測得機床以及所加工的零件具有極高精度，驗證了機床的高精度