大理石构件:采用“济南青”石料经机械加工和手工精磨制成,黑色光泽、结构合理、质地均匀、稳定性好、强度大、硬度高,能在重负荷及一般温底下保持,并且具有不生锈、不磁化、不变型等优点。
大理石构件特性:
1、花岗石机械构件经长期时效,组织结构均匀,线胀系数小,内应力消失,不变形。
2、刚性好,硬度高,性能强,温度变形小。
3、不怕酸和侵蚀,不会生锈,不必涂油,不易粘微尘,维护保养方便简单,使用寿命长。
4、不会出现划痕,不受恒温条件阻止,在常温下也能保持测量精度。
5、不磁化,测量时能平滑移动,无滞涩感,不受潮湿影响,平面稳定好。
大理石平台的组成与精度同研究现状
其一、某微小型超铣削机床的组成与精度
随着技术的不断发展,产品的高品质和小型化已经成为一种发展趋势。与之对应的超微细加工技术亦是当前机械制造与技术领域的前沿和热点。
超加工技术是现代高科技产业和技术的发展基础,大理石平台是现代制造的发展方向。随着光学、航空航天和工业等领域需求的不断提高,由MEMS带来的基于硅半导体制造工艺的微细加工技术已经不能满足加工多种材料和复杂3D形状的要求,故采用传统的机械加工方法进行微细制造的研究受到人们的重视。
与传统的加工机床相比,微小型机床具有低成本、及高柔性的特点,成为开展微细切削加工研究的重要装备。近年来,国内哈尔滨工业大学、上海交通大学、北京航空航天大学等单位相继开展了微小型机床方面的研制工作,但主要以微米级精度的实验样机为主,难以满足很高加工精度的需要。为此,我们在前期研究的基础上,开展了亚微米级精度的微小型机床的研究。
一、微小型机床的组成
为亚微米级的精度要求,对机床的结构设计和控制系统设计均提出了非常高的要求,主要满足以下原则:高分辨率的运动控制精度、高静/动态刚度和优良的热稳定性。
研制的三轴联动微小型超微细铣削机床,采用立式龙门结构布局,机床总体尺寸为600mmx500mmx700mm,XYZ三轴的工作行程均为75mm。该机床由龙门式床身、高速电主轴、进给驱动系统、数控系统、电气液控制系统和监测系统等组成。
1、床身
机床床身采用花岗岩材料。与铸铁材料相比较,花岗岩物理性能稳定,具有很好的刚性、吸振性及热稳定性,能机床在运行中保持很高的机械精度和热稳定性。
2、主轴
目前,微细铣削加工使用的刀具多为直径0.1~1mm的硬质合金刀具。为达到材料去除的切削速度,要求主轴有高的转速;同时,为了满足亚微米精度的加工,要求主轴的轴向和径向跳动小。通过比较分析,决定使用英国Loadpoint公司专门为微细加工而研制的高速电主轴。该主轴采用气体静压轴承支撑,轴向和径向跳动均小于0.125μm,较高转速可达120000r/min,可以轻易实现0~120000r/min任意转速的无级调速。
3、进给驱动系统
其二、研究现状
世界上圆度仪是由英国在1949年制造的,英国形状测量仪的研制和生产处于地位。我国计量研究院在上世纪60年代在国内率先开展了圆度及圆柱度测量方面的研究工作,这是国内的研究单位一次开展该领域的研究。我国计量院研究院在19%年参加了“形状测量”对比,并和哈工大联合研制了形状测量仪,是国内较早在该领域进行产品研制的单位,并取得了相应的研究成果。国内的形状测量仪产品虽然起步较晚,但是发展迅速,目前国内已经有多家计量产品公司生产的形状测量仪产品在市场上销售,并在国内该领域的销售市场上占据了很大一部分比重。
大理石平板形状测量仪工作的核心部件是高刚度回转工作台以及直线运动导轨副,因此这两个部件也是生产企业的研究。回转工作台和直线运动导轨副多采用气体静压技术制造,具有精度高、运行平稳的特点。国内相关领域的利研单位解决了该领域内的许多技术问题,研制出了运行精度可以达到同类产品精度的产品。我国国内目前该领域内存在的主要问题是该产品的产业化过程和相比还有一定的差距,还有很多研究工作要做。
近几年,形状测量仪测量技术的发展主要体现在以下几个方面:(1)仪器的超化的设计及改进,形状测量仪较主要的发展就是测量精度的不断提高。(2)自动在线测量技术的提出和发展,随着计算机自动化控制的水平不断提高,使得零件形位误差的在线实时测量成为可能,在零件的加工过程中就能够实现零件形位误差的测量并反馈到机器中对加工过程进行实时修整。(3)形状测量仪数据处理技术的改进和发展;借助非接触测量及计算机三维绘图的发展,测量人员在测量时可以直观地看到零件表面的形位误差状态。(4)在理论研究上误差分离技术所取得的研究成果正逐渐被应用于形状测量仪的数据处理阶段,借助于误差分离技术能够剔除在测量过程中所引入的外部误差,进一步提高仪器的测量精度及结果的可信度。
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