精密和超精密加工的机床设备.ppt

。美国:50年代首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术,并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床;1983~1984研制成功大型超精密金刚石车床DTM-3型和LODTM大型超精密车床。英国:1991粘研制成功大型超精密机床OAGM2500。日本:在声、光、图像、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件超精密加工技术方面更加先进和具有优势,在中小型超精密机床生产上基本与美国并驾齐驱,甚至超过了美国。欧洲其它国家:如德也很高。中国:与国外差距很大。70年代末有长足进步,80年代中期出现了具有接近世界水平的超精密机床及部件,如:JCS-027超精密车床、JCS-031超精密铣床、JCS-035超精密车床等。一、发展概况空气轴承(又称为气浮轴承)指的是用气体(通常是空气,但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小,耐高温,无污染,因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中,但其负荷能力比油低。空气轴承分为三大类:空气静压轴承、空气动压轴承和挤压膜轴承。在一般工业中,空气静压轴承用得较广泛。有轴承内圈和外圈,外圈上有空气的进出口空,内圈上有喷嘴。二、。已经实现。日本“超超精密机床”规划以纳米级精度为目标提高机床精度。已经完成。中国发展计划正在研制加工直径1m以上的立式超精密机床。逐步缩小与国外的差距。三、典型超精密机床简介UnionCarbide半球车床1962年研制。采用空气静压轴承,立式结构。能加工直径100mm的半球,,。精密空气轴承主轴采用多孔石墨制成轴衬,径向空气轴承的外套可以调整自动定心,可提高前后轴承的同心度,以提高主轴的回转精度。。美国Moore车床1968年研制。由Moore3型坐标测量机改造而成。采用卧式空气轴承主轴,三坐标精密数控,消振和防振措施,加强恒温控制等。转速5000r/min,径跳<。M-18AG型超精密非球面车床,基本结构同Moore3,采用空气静压轴承主轴、气浮导轨,,双坐标双频激光测量系统()、优质铸铁床身,有恒温油浇淋机和空气隔振垫支承,抗振性好。生产多台,在世界多个国家广泛使用。Ex-Cell-O公司的2m镜面立式车床1976年研制。主要用于加工直径达2m的金属反射镜。采用双半球结构空气轴承主轴的II-G型卧式车床,和用端面止推及半球空气轴承主轴结构的II-B型立式车床。~,~,2000r/℃以内,径向刚度为361N/μm。美国Pneumo公司的MSG-325超精密车床采用T形布局,主轴箱下有导轨作z向运动,刀架溜板作x向运动。机床空气主轴的径向圆跳动和轴向跳动均≤。床身溜板用花岗岩制造,导轨为气浮导轨;,用HP5501A双频激光干涉仪精密检测位移。使用精密的圆弧刃金刚石刀具加工非球曲面的反射镜,可达到很高的形状精度和很小的表面粗糙度。DTM-3大型超精密车床1983年由美国LLL实验室联合研制。可加工最大零件φ2100mm重量4500kg的各种金属反射镜、红外装置零件、大型天体望远镜等。,圆度、,Ra≤。采用精密数控伺服方式,C装置和激光干涉测长仪,精确测量定位,在DC伺服机构内装有压电微位移机构,实现纳米级微位移。世界公认技术水平最高、精度最高的大型金刚石超精密车床之一。