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機床行業(yè)的高精度技術(shù)

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如今幾乎已普及到所有家庭個(gè)人電腦(PC)所配備硬磁盤(pán)(HDD)過(guò)去超精密機床上用單晶金剛石刀具切削加工。近年來(lái),磁盤(pán)面記錄密度年增長(cháng)率達到100%,實(shí)現了每1平方英寸達1G記錄密度。這一技術(shù)經(jīng)磨削加工后鋁合金基盤(pán)上鍍上無(wú)電解NIP薄膜,再通過(guò)研磨加工使其表面平滑而得以實(shí)現。而高性能加工技術(shù)進(jìn)步,也使得基盤(pán)材料從鋁合金更換為剛性比更高硅酸鋁玻璃、晶化玻璃等,因此,磨削、研磨加工重要性也更大了。

 

 

直線(xiàn)電機剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)時(shí),因其能實(shí)現高速加工而備受矚目。但近年來(lái),使用直線(xiàn)電機目已逐漸轉向高精度化。也就說(shuō),直線(xiàn)電機諸多優(yōu)良特性,很高定位精度圓弧插補精度尤其令人刮目相看。其原因非接觸式驅動(dòng)系統沒(méi)有傳統伺服電機旋轉減速用齒輪副、滾珠絲杠、耦合件等各種機械因素引起誤差,以及直線(xiàn)電機必然采用閉路控制?! ?/span>

 

今后,高精度化加工技術(shù)發(fā)展將日益加速。精密加工,重要加工之一高精密平面加工。尤其精密測量?jì)x器、光學(xué)儀器、硅片等超精密加工領(lǐng)域,要求加工出無(wú)限平滑表面。為此,機床制造商開(kāi)發(fā)出了超精密平面磨床,采用獨立可變靜壓滑板技術(shù)實(shí)現高剛性加工同時(shí),又實(shí)現了即使存偏載荷,油膜厚度也不會(huì )發(fā)生變化,磨削平面度達到lμm/m2。此外,加工表面通過(guò)拋光可以實(shí)現0.03μm/m2平面度。為了實(shí)現高精度加工,就必須克服熱變形。具體來(lái)說(shuō),需要盡可能減少來(lái)自驅動(dòng)電機軸承、導向面等加工發(fā)熱。此外,為了不使加工工件發(fā)生熱變形,還需要控制加工點(diǎn)產(chǎn)生熱量來(lái)自工件表面汽化熱。為此,該超精密平面磨床配置了既恒溫又恒濕隔離罩,作為完整系統加以商品化?! ?/span>

 

加大砂輪進(jìn)給量、降低工件進(jìn)給速度間歇進(jìn)給磨削技術(shù)與使用電沉積磨輪高圓周速度磨削技術(shù)相結合而形成磨削技術(shù)歐洲已經(jīng)實(shí)用化了,但日本還幾乎無(wú)人采用。另一方面,減小砂輪進(jìn)給量、提高工件進(jìn)給速度快走刀磨削(高速往復式磨削)金屬模具加工等行業(yè)正逐漸成為成型磨削主流。這種磨削加工方法通過(guò)曲柄、液壓伺服裝置或直線(xiàn)電機增加單位時(shí)間工作臺往返次數(對行程較短工件也可以采用砂輪連續進(jìn)給),從而可以大幅度提高加工效率,也適用于金屬模具穿孔等短行程磨削。該方法缺點(diǎn)工作臺反轉時(shí)高加/減速運動(dòng)容易引起振動(dòng),需要設法加以抑制。為此,可以采用減輕工作臺重量、加重底盤(pán)、進(jìn)行加/減速控制以及進(jìn)行平衡等方法??熳叩赌ゴ惨驯辉S多平面磨床生產(chǎn)廠(chǎng)家看好,認為可以進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā),今后將成為金屬成型磨床主流。

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