您所不知的超精密加工机床的关键技术与应用
纳米级重复定位精度超精密传动、驱动控制技术。为了实现光学级的确定性超精密加工，机床必须具有纳米级重复定位精度的刀具运动控制品质。伺服传动、驱动系统需消除一切非线性因数，特别是具有非线性特性的运动机构摩擦等效应。因此，采用气浮、液浮等无静摩擦效应轴承、导轨、平衡机构成了必然的选择。伺服运动控制器除了高分辨、高实时性要求外，控制算法模式也需不断进步。在小的尺度方面，太赫兹系统中的微型波纹喇叭天线（毫米级复杂形状内腔，微米级加工精度）是未来所需解决的超精密加工难题之一。
开放式CNC数控系统技术。从加工精度和效能出发，数控系统除了满足超精密机床控制显示分辨率、精度，实时性等要求，还需扩展在机测量、对刀、补偿等许多辅助功能。通用数控系统难以满足要求。所以，超精密机床现基本都采用PC+运动控制器研制开放式CNC数控系统模式。3）在保证研具具有理想几何形状的前提下，采用浮动的研磨盘，可以保证表面加工精度。
试述磨削的工艺特点。
磨削加工具有以下特点：
1)加工精度高、表面粗糙度小。由于磨粒的刃口半径ρ小，能切下一层极薄的材料；又由于砂轮表面上的磨粒多，磨削速度高（30～35m/s），同时参加切削的磨粒很多，在工件表面上形成细小而致密的网络磨痕；那时，人类为了生存，在同自然界作斗争时所使用的猎具、刀具就是用石块作为磨具进行刃磨抛光。再加上磨床本身的精度高、液压传动平稳和微量进给机构，因此，磨削的加工精度高（IT8～IT5）、表面粗糙度小（Ra=1.6～0.2μm）。
2)径向分力Fy大。磨削加工时，由于磨削深度和磨粒的切削厚度都较小，所以，Fz较小，Fx更小。但因为砂轮与工件的接触宽度大，磨粒的切削能力较差，因此，Fy较大。一般Fy =（1.5～3）Fz。
3)磨削温度高。由于具有较大负前角的磨粒在高压和高速下对工件表面进行切削、划沟和滑擦作用，砂轮表面与工件表面之间的摩擦非常严重，消耗功率大，产生的切削热多。又由于砂轮本身的导热性差，因此，大量的磨削热在很短的时间内不易传出，使磨削区的温度很高，有时高达800～1000度。应用展望超精密加工机床系统与技术总的发展趋势：更高的加工表面质量、面形精度。
4)砂轮有自锐性。砂轮有自锐性可使砂轮进行连续加工。这是其它刀具没有的特性。
磨床的软硬件故障如何排除与维修
数控平面磨床按发生故障的性质可分为软件故障和硬件故障。
1．软件故障
软件故障是指没有硬件损坏，不需要更换或者维修硬件，只需调整数据或者修改程序即可排除的故障。软件故障又有以下几类：
1)加工程序编制错误造成的软件故障。这类故障数控系统一般都有报警显示，根据报警信息，检查、修改加工程序即可排除故障。
2)机床数据、参数设置不正确造成的软件故障。现在的数控系统都有很多机床数据需要设置，有时因为后备电池电量不足、电磁干扰、人为误操作等原因使机床数据发生改变，或者机床使用一段时间后，一些数据需要调整，但没有进行调整，这时机床就会出现故障。这类故障只要将相应的数据改正，故障即可排除。4、数控系统采用德国西门子828D数控系统，经过二次开发，中文傻瓜操作界面，配以西门子高性能伺服电机，使设备数控系统和传动系统有较好的兼容性，同时具备自动修砂和自动补偿功能，保障了进刀和磨削的稳定性和精度。
3)操作不正确出现的软件故障。这类故障常在机床刚投入使用初期或者机床新换操作人员时，由操作失误导致。
2．硬件故障
硬件故障是指必须更换或者维修已损坏的器件才能排除的故障。现在数控系统的可靠性越来越高，所以硬件故障的故障率越来越低。比较常见的硬件故障是PLC输Ⅳ输出接口损坏。PLC输入接口出现问题，系统得不到反馈信息；为使工件与导轮保持线接触，导轮的形状就不应是圆柱形，而应将其做成双曲面形。PLC输出接口出现问题，功放元件得不到指令信号而丧失功能。解决方法通常有如下两种：
1)修改PLC程序。如果有备用接口，较容易解决的方法是修改PLC程序，将损坏的接口用备用接口替代。
2)更换备件。这种方法简单易行，但费用较高。
精密外圆磨床的半精加工和精加工
精密外圆磨床润滑部分是采用自动润滑这一方式，因此能够节省一定的润滑工作量，数控内圆磨床设有密封的罩壳，因此能够起到很好的保护作用。数控内圆磨床应根据工件的磨削长度，对行程挡块位置进行调整，调整好以后要紧固,工件的材质来选择砂轮，以及磨削用量。数控内圆磨床使用砂轮前要进行检查，如果砂轮出现裂纹，则不能使用。安装砂轮后，要进行静平衡试验，然后空转3至5分钟。 精密外圆磨床结构简介.表面质量要求较高的各种平面的半精加工和精加工，常采用平面磨削方法。平面磨削常用的机床是平面磨床，砂轮的工作表面可以是圆周表面，也可以是端面。主要类型和运动.性能可靠,加工好方便.精密平面磨床采用多电动机单独拖动。采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。 精密外圆磨床如果经过了上述的动作，震动仍未消除，我们就要检查磨床砂哗和砂轮固定法兰的问题。首先是砂轮，由于市面上的砂轮质量参差不齐，砂轮影响震动的因素一般有两个，一是砂轮的粒度不均匀，旋转起来就不稳造成震动；二是内孔不标准偏大。比如我们磨床法兰孔径要求是31.75，而砂轮如果是32的，装上去就会上下跳动引起震动。常见外圆磨加工方法的加工原理1、外圆磨复合磨削法的加工原理：磨削时，先用横磨法将工件分段粗磨，各段留精磨余量，相邻两段有一定量的重叠，后再用纵磨法进行精磨。我们在购买砂轮时一定要问清规格，建议买质量好的砂轮.差的砂轮影响加工效果,加工磨削过程中易裂发生危险.差的砂轮平衡效果不好会严重影响磨床主轴的寿命.
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