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高精度数控磨床研究

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-30 13:27:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 康亚文 | 2023-11-30 13:27:22

精密级定位精度 X 轴 0.015mm , Z 轴 0.010mm ,重复定位精度0.006mm ,加工粗糙度≤Ra 0.4 μm ;砂轮主轴:径跳≤ 0.003mm ,端跳<0.03 mm ;回转工作台端面跳动≤ 0.005mm ,径向跳动≤0.003mm 。高精度级定位精度 X 轴 0.010mm ,Z 轴 0.006mm ,重复定位精度0.04 mm ,加工粗糙度≤Ra 0.2 μm ;砂轮主轴:径跳≤ 0.002mm ,端跳<0.002mm ;回转工作台端面跳动≤ 0.003mm ,径向跳动≤0.002mm 。

共性集成及关键单元技术 5项。( 1)完善该产品高精密动静压主轴驱动系统(砂轮主轴锥面跳动0.001mm ,最高速度 3600rpm );( 2)具有插补功能的圆弧砂轮修整器;( 3)高精度进给系统开发,该产品伺服轴驱动单元技术(定位精度0.01mm );( 4) 高精度回转工作台开发,气压卸荷帖塑导轨工作台驱动系统与加工工件承载自适应技术; ( 5 ) 该产品磨削软件开发,加工零件参数化的工艺编程数控技术;

上、下往复磨架: 采用进口液压平衡;导轨及滚珠丝械:均由滑润站自动滑润,并有密封罩壳防护:随机配备标准多T型槽花盘,可选配多磁极电磁吸盘及各种专用夹具。随机配备直线砂轮修整器;

床身与立柱采用优质铸铁铸造,经多次退火和精密加工。经有限元法验证确保足够的刚度与抗振性:

机床具有良好的热稳定性。实现热稳定性的最佳方法是从根本上减少生成热所以对三个动静压主轴在设计和制作上做了不少的改进和创新,使其热量得以流出,实现对温升的良好控制;

天津市第二机床有限公司是天津乃至全国机床行业重点生产企业,集生产、科研、销售为一体,拥有70余年生产制造机床的历史。2004年改制后迅速发展壮大,除生产全系列车床以外,成功研制出大型数控立式万能磨床并已投放市场。2005年在天津市北辰科技园区投资兴建占地面积近百亩的新工厂。

共性集成及关键单元技术 5项(1)完善该产品高精密动静压主轴驱动系统(砂轮主轴锥面跳动0.001mm,最高速度 3600rpm ) ; ( 2)具有插补功能的圆弧砂轮修整器 ;(3)高精度进给系统开发,该产品伺服轴驱动单元技术(定位精度0.01mm );( 4)高精度回转工作台开发,气压卸荷帖塑导轨工作台驱动系统与加工工件承载自适应技术,(5)该产品磨削软件开发,加工零件参数化的工艺编程数控技术;

机床采立式布局,便于大中型工件的装卡与找正;采用西门子 840D 数控系统,五轴控制,两两联动;采用专利技术的静压回转工作台,具有高精度、高刚性、高承载力、高定位精度、长使用寿命等特点。径向跳动和轴向窜动<1u;工作台外沿中1m 处端面跳动<1u; 该工作台具有 C 轴数控分度功能,由大功率力矩电机直接驱动,配备德国海德汉精密圆光栅,实现角度闭环控制,可对零件内外轮廓曲线进行加工,重复定位精度达到 1角秒;砂轮主轴采用专利技术的动静压主轴,具有高精度、高刚性、高加工效率、长使用寿命等特点,主轴的径向跳动和轴向窜动<1u;该机床加工工件圆度<1μ,实测为<0.5~0.7u;加工工件表面光洁度 Ra<0.1u,实测为 Ra<0.08 u,该加工精度达到甚至已超过国际同类产品:该机床一次装卡可以实现零件上的内圆表面、外圆表面、端面、内外台阶面、内外锥面、内外曲线表面等精密加工;机床可选配车削附件,可地零件里孔、外圆、端面进行精密车削,去除过多的余量,提高机床的工作效率。