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国际金属加工网 2018年06月15日

前段时间小编在本网发布《如何制造出更高一级精度的机床之“绝对平面”篇》之后,获得了不少热心网友的评论。于是乎小编在整理了更多相关资料后,为大家奉上《如何制造出更高一级精度的机床之“测量仪器”篇》,就机床制造过程中涉及到的测量问题进行阐述,如有不足,欢迎广大网友进行补充。

测量在机床制造的过程中可谓是贯穿全程,无论是配件制造、机床组装,还是检测精度、安装调试,都离不开测量这一环节。在测量中,任何一种测量的精密程度高低都只能是相对的,皆不可能达到绝对精确,总会存在有各种原因导致的误差。要使测量结果准确可靠、尽量减少误差,提高测量精度,就必须充分认识测量仪器的重要性。

要设计制造一台比现有精度更高的机床,零部件肯定得用现有的机床制造。从设计之初,就要考虑到各部分的公差跟配合,应力和变形,以及热影响和磨损,只要有图纸,想尽办法造出零件,合理装配就不是难事了。要从现有机床所加工出的零件中,挑选出符合更高要求的零件产品,这就需要人借助高级量具,选择出那些零件,来装配出更高精度等级的机床。

曾有报道称,看到清华大学设计装配了一个光学镜面超精密加工机床,最大能加工直径为880毫米的光学镜面。他们在硬铝上加工出了表面粗糙度5纳米,直径400毫米球面,用无氧铜加工出了直径100毫米,表面粗糙度8纳米的非球形面。注意,这里表面粗糙度的单位是只有微米千分之一的纳米了,8纳米只相当于20个水分子一字排开那么长。能够加工出表面粗糙度如此精细的球面,这其中一定离不开各类高端精密检测仪器的辅助。

随着时代的进步,越来越多的精密检测仪器开始在机床领域大显神威。有观点称“检测工具决定精度极限”,只有更高一级的测量工具,才能检测出机床零件和机床加工成品的精度。只有机床各部分零件的精度都得到提升,所组装起来的机床精度才会更上一层楼,这是得到一台更高精度机床的根本所在。

有了高精度的零件,还需要精准的装配才行。作为一台机床,假设它的加工精度在万分之一毫米级别的情况下,那机床的零件本身误差是要控制在十万分之一毫米的,最后在装配过程中一点一点的由装配工人调试装配好。装配是一个很漫长的过程,可能在一个零件上就要拆装几十遍,装完检测,不合格再返工,再检测,再返工,直至最后检测通过,再进行下一步零件的安装。等到所有零件都装配完毕后,还要进行整机检测,如果精度达不到,又要重复枯杂无味而不得不细心谨慎的检测工作。

当以上所有步骤都完成后,我们才能通过更多其他的“手段”来进一步提升机床精度,而这些“手段”或多或少也离不开“测量”一词。例如光栅尺、机床测头激光干涉仪等设备,都是通过实时测量来提升机床的精度,从而使得加工出来的物品精度达到更高要求。

总而言之,测量对于机床来说是重中之重的一个环节。从一个小小的零件开始,测量就已经开始发挥其重要作用,只有不断提升测量仪器精度,机床的精度才能得到进一步的提升。

(中国机床商务网)

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