设计和构建一个Sub-Micro-Inch决议车床

气动排名一直在试图开发机的幻灯片,可以提供一个高水平的精度,从而帮助提高其钻石研磨,把机器的性能。成功完成这些机器的幻灯片后,公司能够设计一个反馈分辨率为0.05微英寸车床这导致了设计这个明显不同于以往的设计金刚石车削机由气动排名。

事实上,在过去的几年里,公司被要求设计与子微英寸或机器重度的决议。这样的决议抵消过程和机器的错误都是很小完成机加工表面的可视化。

通过高分辨率的振幅伺服可以显著减少“狩猎”,它发生在一个固定的位置是由一个轴,使其可行的机器改善平面两轴设备。app亚博体育金刚石车削的用户机器时小心重度机器。高分辨率和气动的新设计的主轴和增强静压幻灯片,将帮助在发展中先进的金刚石车削设备能够提供持续的性能,在现代的机器是不可能的。app亚博体育

分辨率和精度

伺服系统金刚石车削中集成的机器。如果这个提高伺服系统的分辨率,重复性也可以很大程度上的改善。然而,决议并不增加提高系统精度。如果一个机械师的规模甚至略短,不精确,不论好设计的毕业典礼。可以实现精确控制环境和机器几何和精确地知道“标准”的长度。这个标准是波长的光利用干涉仪。这里,重度决议让人无法命令机器转变增量太小了,可见在工件表面。

机械设计

新车床设计如图1所示。在这个图中,主轴放在X轴进而定位在立管,X轴Z轴。这个设置可以利用艰难,涵盖non-telescoping方式不影响精度的幻灯片,并容忍浪费的大量冷却剂。幻灯片上有不同的高度,提供足够的空间旋转第三轴或提高摇摆不定的能力。自动安平空气悬架系统,一个巨大的花岗岩块安装,作为支护结构在幻灯片。

机床的总体设计

图1所示。机床的总体设计

使用模块化的静压幻灯片,排名气动大大改善其重度车床的形状。这些幻灯片可以粉碎达到平直度比0.5 ppm的旅行没有人工手工研磨的必要性。这是比给出的规格等级气动的现代机器。此外,类似的增强了,滚,偏航。排名气动使用滚珠轴承中间滑,静水力连接到主幻灯片,幻灯片刚度的增加longtitudinal刚度四倍,同时引入大量的阻尼系统。增加的阻尼和刚度发挥重要作用在改善机器动力学和这反过来提高伺服系统的性能。

幻灯片

幻灯片可用于大范围的大小和配置设计各种各样的机器类型。这些模块化单元使用静压轴承约束,盒子的设计方式。

中间幻灯片幻灯片和球的主要螺丝和翻译方法。静压推力轴承和滚珠螺母是由这中间的幻灯片。前转移的推力滚珠螺母到主幻灯片。图2显示了一个横截面的幻灯片,幻灯片和图3展示了中间组织。

横截面的幻灯片

图2。横截面的幻灯片

安排中间滑

图3。安排中间滑

如果推力轴承设计得当,可以实现正确的阻尼和刚度的组合,以实现快速响应和高阻尼系统。球螺丝通过特区伺服马达驱动,进而由线性功率放大器驱动。非接触式,限位开关是用来防止影响滑动引起的平直度所需的力量促使传统的开关。

主轴

一个先进的静水、空气轴承主轴设计的机器上使用。这个轴是电动马达的转子永久粘在轴上。后方的轴颈轴承,轴推力轴承放置直接减少主轴的轴向漂移的鼻子。早期的设计相比,《轴承张成的空间已明显改善。为了呈现改善加速度特性,转动惯量已经大大减少。图4说明了轴的部分,展示了设计特点。

主轴的一个部分

图4。主轴的一个部分

环境

环境控制机器的能力来创建高质量的零件。一种改进的环境转化为更好的机器精度。记录重度车床的结构,需要温度控制的环境中十分之几个华氏度,而相对湿度保持在百分之一。

波长的光

光的波长和速度取决于介质通过旅行。尽管所有的干涉法可以封闭在真空中,这种技术是相当昂贵的,还包括真空泵的维护及其相关配件。而不是使用真空,排名气动的设计使用折射计来确定空气的折射率和矫正错误造成的本地实时变化的条件。折射计放置后方的Z轴滑动和近端附近的花岗岩表面的机器。

干涉测量法

介绍了一系列的新产品进入市场后,惠普激光技术的专利过期。在这些产品提供从Zygo,利用声光调制器产生一个双重与20 Mhz频率激光频率分裂。这是一个数量级高于调节器使用惠普和其他类似产品的生产商。

结果就是Zygo双通干涉仪展览0.05微英寸分辨率,能够操作在0.5 m / s。Zygo干涉仪的成本也类似于惠普系统的成本。机器上的干涉法的设计如图5所示。在这里,它可以观察到X轴光束路径放置接近真空吸盘的后面,在主轴中心线的高度。Z轴包括两个干涉仪:一个确定音高和其他确定滑坡的位移。这个设置帮助纠正阿贝误差。

机器上的布局干涉法

图5。机器上的布局干涉法

关闭伺服回路

需要一个控制器接受32位并行信息从干涉仪,处理相同的高速度和关闭伺服回路。一台电脑将能够生产出所需的命令机光学表面,给定的方程来描述表面作为输入。这种装置是由克兰菲尔德精密系统(CPS), CUPE分工。美国和英国的机床制造商正在使用CUPROC-16控制器。该系统的成本与艾伦-布拉德利控制器的成本竞争。

结论

改进反馈决议只是一个参数使机器更能发挥作用。必须注意对整个机械设计,控制它的二次电子,和它应该的环境功能。控制器和激光现在可以结合秩气动的先进机械设计开发一个优秀的金刚石车削设备。app亚博体育

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引用

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  • 美国心理学协会

    AMETEK Precitech。(2019年12月12日)。设计和构建一个Sub-Micro-Inch决议车床。AZoM。检索2022年10月1日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=11923。

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    AMETEK Precitech。“设计和构建Sub-Micro-Inch决议车床”。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=11923。(2022年10月1日访问)。

  • 哈佛大学

    AMETEK Precitech》2019。设计和构建一个Sub-Micro-Inch决议车床。AZoM,认为2022年10月1日,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=11923。

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