超精密机床

摘要： 针对超精密机床两轴联动接触式在位测量过程中测头误差影响测量精度的问题,提出了一种测头半径误差及形状误差校正方法。进行了在位测量实验,比较分析了测头误差未校正、测头半径误差校正及测头形状误差校正三种情况的测量结果,并分别与Taylor Hobson PGI840离线测量结果进行对比,以验证测头形状误差校正方法的有效性。测头形状误差校正后,面形精度PV值由420 nm变为370 nm,与离线测量PV值380 nm的差值为10 nm。结果表明,该在位测量系统测头误差校正方法有效,能够提高在位测量精度。

摘要： 4月12日下午,通用技术集团在第十七届中国国际机床展(CIMT2021)开幕当天举办新闻发布会暨新品发布活动。这是通用技术集团在机床装备领域首次集中展示其新产品的发布会,也是通用技术集团所属机床工具企业以全新的面貌集体亮相。本届展会上,通用技术集团以“打造精品、服务市场”为主题,共展出精密超精密机床、重型机床、五轴联动机床、高速加工中心、齿轮加工中心等26台高端机床产品,其中沈阳机床的五轴机床全部采用自主开发的i5数控系统;其他展品还包括精密刀具、刃具、量具以及13台高精度测量仪器。

摘要： 本文主要对静压导轨的工作原理、结构优化、静动态特性及控制性能方面进行研究,通过本次研究以期能为大型超精密机床中重要功能部件——导轨,做高可靠性和高精度的全面性能分析,为后续相关研究提供必要的参考.

摘要： 以减少超精密机床气浮导轨高速运动时气体阻力为设计目标,应用雷诺平均方程(Reynolds-averaged Navier–Stokes equations,RANS)和带旋流修正的k-ε湍流模型,建立导轨微结构功能表面流体动力学减阻分析模型。采用减阻机理分析与仿真方法对比分析矩形沟槽、V形沟槽、U形沟槽、Space-V沟槽等四种微结构表面构型,确定最适合超精密机床气浮导轨表面减阻需求的构型是V形沟槽结构表面。继而对V形沟槽表面几何参数进行优化设计,获得优化的沟槽角度、宽度、间距设计参数,确定最优超精密机床静压气浮导轨微结构功能表面。该设计研究可用于进一步保障超精密机床设计精度和运动精度。

摘要： Error budget is an important part of the design of ultra‐precision machine tools ,it is used to predict and control the system’s total error in the design stage .Firstly ,this paper introduces the important function of error estimates in the design of the machine tools .Secondly ,it gives a brief introduction to the ultra‐precision machine tools which is designed and manufactured by our laboratory . Lastly ,it explains the application of Root Mean Square (RMS) principle in the error budget of the ultra‐precision machine tools ,and the estimation of error value is got .%误差预估是超精密机床设计中的重要环节，在系统的设计阶段用来预测和控制超精密机床的总误差。首先介绍了误差预估在超精密机床设计中的重要作用，对本实验室设计制造的光纤接头V型微槽超精密机床进行简单介绍，详细说明了均方根（RMS）原则在超精密机床误差预估中的应用并计算得到预估误差值。

摘要： 精密与超精密加工技术是现代高科技产品的发展基础,是现代制造科学的发展方向,同时也是发展尖端技术、国防工业及微电子工业等的基础,并且目前已经成为国际竞争的关键技术.而超精密机床在超精密加工技术的研究和发展中起到了决定性的作用.

摘要： 超磁致伸缩材料的简称为GMM,其是一种能够实现电—磁—机械能转化的新型材料,基于GMM伸缩性能的优势,逐渐被军事、航天以及机械工程等行业采用,尤其是当前的机械电子工程领域,采用GMM这种材料能够实现相应研发设计的进一步提升.文章首先阐述了GMM的优势性能特点,其次对GMM在机械电子工程中的实际应用展开了探讨.

摘要： 机床进给系统的伺服控制器应当满足在各种可能的工作情况下，控制器必须是稳定的，而且要保证一定的精度要求。现有的控制方法可谓是琳琅满目，但在工业控制中普遍采用PID控制方法，其特有的控制精度能够保证在大多数工业过程控制的需要，成为工业过程控制的标准方法。

摘要： 利用Hyperworks分析软件,对Z轴系统进行了稳定性分析.根据设计思想,利用Hyperworks软件,通过对其几何建模、网格划分、加载约束等问题研究,首先构建了Z轴系统结构模型.在此基础上,对(O)1500 mm超精度非球面车磨复合机床Z轴系统稳定性进行了动力学分析和拓扑优化,获得了较满意的效果.

摘要： Domestic and foreign research status and progress in the field of ultra-precision machine tool is reviewed, and the development tread is given. Based on the analysis of the main issues and the gap between foreign country and our country in the field of ultra-precision machine tool, the development strategies and countermeasures in the basic research, technology and industry are put forward.%对国内外超精密机床研究现状和进展进行综述，对超精密机床技术发展趋势进行展望，分析我国在超精密机床研究领域存在的主要问题以及与国外的差距，提出我国超精密机床领域基础研究、技术及产业发展策略与对策。

摘要： 难加工金属材料复杂曲面的加工中会产生较大的切削力,而且频繁加减速引发的大加速度负载或振动冲击等对加工精度生成的影响不容忽视,因此要求相应的加工装备具有高刚度、高稳定特性.相比普通机床,超精密机床的一大特点是大量采用静压导轨等关键功能部件,静压导轨的流体薄膜作为超精密机床进给系统的结合面,其性能是影响超精密机床动态特性的重要因素.目前国际上针对静压导轨支承机理的研究缺乏对各种因素综合作用的全面把握,没能从流固热耦合的角度建立准确的统一分析模型;缺乏从理论层面上对静压导轨动态性能可控性的分析和对应的控制策略的研究.因此急需从静压导轨等关键功能部件的动力学本构模型和动态响应传递规律出发,制定相应的控制策略,分析静压导轨流固热耦合动力学行为对其支承性能的作用机理以及进给系统的动态响应传递规律,构建出进给系统动态响应增强机制,最终提升机床整体工作精度.

摘要： 主轴是超精密机床最主要的关键部件之一,直接决定着超精密机床的精度和加工性能.在基于动态特性分析的设计理论方面基本上还是空白。开展空气静压主轴非线性动力学行为分析及相关基础理论的研究是提高超精密加工设备主轴部件精度与可靠性的关键所在，包括静压主轴旋转状态下的非线性动力学行为的理论，静压支承表面形貌特征与压力膜误差均化作用相互关系及其机理，高速静压主轴热效应及动力学特性对主轴动态性能的影响机制，静压主轴非线性动力学行为对纳米切削加工表面微观形貌形成的影响机制等。

摘要： 超精密机床是国防工业、航空航天工业和民用工业中超精密光学透镜等关键零件的核心加工装备,是事关国防安全和高科技民用工业的战略性装备.超精密机床的工件主轴、刀具主轴和转台均为液体或气体等流体介质悬浮的主轴.其精度高,减振性好,磨损小,对机床的加工精度具有决定性影响.如何保证并进一步提高流体悬浮主轴的精度、刚度和速度等综合性能,一直是超精密机床技术研究的焦点和难点.提出超精密机床流体悬浮主轴中的关键科学问题主要有回转精度形成机理，静态动态和热态耦合特性研究，电机和驱动系统与主轴系统的耦合特性，精密测试技术，主轴在超精密加工过程中与工件系统耦合特性，可控流体悬浮主轴技术等。

摘要： 本文介绍了KDP晶体加工专用超精密机床基于PMAC运动控制器的双CPU开放式数控系统,并详细说明了系统硬件构建和软件实现及伺服控制方法.超精密机床数控系统采用工业控制计算机作为上位机完成数控加工中的非实时任务,PMAC运动控制器作为下位机完成实时的控制任务.本系统应用于KDP晶体专用超精密机床加工铝试件,获得了表面粗糙度5nm的表面,验证了数控系统的实用性和可靠性.

摘要： 随着科技的迅速发展，超精密加工已成为制造业在国际竞争中能否取得成功的关键技术，本文主要介绍了立式闭式静压导轨的设计原理及设计要点和原则。立式闭式静压导轨与开式导轨相比，油垫具有较高的刚度，但是承载能力相对较弱。闭式静压导轨设计要点土要包括导轨总间隙的选取，一般在0.06～0.07mm之间;油腔一般开在移动部件上;油腔形状及儿何尺寸可按载荷及导轨材料等进行设计，油腔数量的选取要合适。最后用有限元分析软件ANSYS12对整个导轨系统进行了静力学分析，最终得到最薄弱环节即变形最人部位为侧溜板的端部，为3μm。满足设计指标要求。

摘要： 本文论述了精密超精密加工技术的内容和定义范畴,介绍了精密超精密加工技术国内外的最新发展情况,并据此综述了精密超精密加工技术的现状、精密超精密机床的新型结构、精密超精密检测和误差补偿技术以及其中的扫描隧道显微镜(STM)技术.最后展望了精密超精密技术的未来发展趋势,并根据我国当前实际情况提出了开展精密超精密技术研究的几点意见.

摘要： 金刚石车削加工过程中,刀具的锋锐度对最小切削厚度有直接的影响,并间接地影响材料去除和表面加工质量.本文使用单晶金刚石刀具在自行研制的亚微米CNC超精密机床上进行了大量切削实验,分析了金刚石车削最小切削厚度和表面粗糙度之间的关系,建立了表面微观形貌的几何模型.研究结果表明,仿真出来的表面形貌,能够正确地反映出金刚石车削加工真实的表面轮廓;利用表面形貌仿真估算出的加工表面粗糙度值与表面糙度实测值具有很好的一致性.

摘要： 针对永磁直线同步电动机电磁力波动直接影响超精密数控机床精度的问题,利用有限元方法分别计算出不同电流下永磁直线同步电动机样机的水平推力和法向力,并建立相应电磁力、电流和动子位置的查询表。通过对永磁直线同步电动机瞬态Matlab 仿真,由插值得到瞬态推力和法向力。对插值结果进行快速傅立叶变换,得到相应的频谱。分析比较瞬态与稳态的电磁力,发现瞬态电磁力存在大量的谐波,而且法向力的波动幅值比推力大。结果表明：永磁直线同步电动机瞬态电磁力更易激发电机振动,而且法向力对永磁直线同步电动机的振动有较大的影响。

摘要： 针对永磁直线同步电动机电磁力波动直接影响超精密数控机床精度的问题,利用有限元方法分别计算出不同电流下永磁直线同步电动机样机的水平推力和法向力,并建立相应电磁力、电流和动子位置的查询表。通过对永磁直线同步电动机瞬态Matlab 仿真,由插值得到瞬态推力和法向力。对插值结果进行快速傅立叶变换,得到相应的频谱。分析比较瞬态与稳态的电磁力,发现瞬态电磁力存在大量的谐波,而且法向力的波动幅值比推力大。结果表明：永磁直线同步电动机瞬态电磁力更易激发电机振动,而且法向力对永磁直线同步电动机的振动有较大的影响。

摘要： 针对永磁直线同步电动机电磁力波动直接影响超精密数控机床精度的问题,利用有限元方法分别计算出不同电流下永磁直线同步电动机样机的水平推力和法向力,并建立相应电磁力、电流和动子位置的查询表。通过对永磁直线同步电动机瞬态Matlab 仿真,由插值得到瞬态推力和法向力。对插值结果进行快速傅立叶变换,得到相应的频谱。分析比较瞬态与稳态的电磁力,发现瞬态电磁力存在大量的谐波,而且法向力的波动幅值比推力大。结果表明：永磁直线同步电动机瞬态电磁力更易激发电机振动,而且法向力对永磁直线同步电动机的振动有较大的影响。

摘要： 本申请涉及一种精密超精密数控机床制造车间抗震防洪防爆门的结构，涉及门体结构的领域，包括安装有门框的墙体，门框上铰接有将门框封闭的门体，门体向门框与门体的铰接处转动从而被打开，还包括将门体与门框之间锁定的锁紧组件和与门体转动连接的转动组件，锁紧组件位于门体背离门框与门体铰接处的一侧；锁紧组件：包括分居在转动组件两侧的两个锁紧件，每个锁紧件均包括与门框的一侧面固定连接的锁紧块，锁紧块背离门框的一侧面为斜面，锁紧块的一侧设有紧贴锁紧块斜面的锁舌，锁舌与门体的一侧面转动连接；转动组件：带动锁舌沿锁紧块斜面的倾斜方向转动。本申请具有提高门体的防洪性能的效果。

摘要： 本发明提供一种用于超精密铣磨机床的口型精密气体静压导轨组件，其包括固定在机床床身上导轨，以及配合套设在导轨外部的长方形的口型溜板；所述的口型溜板包括依次垂直连接形成长方形的口型上溜板、前侧压板、连接板和后侧压板；上溜板、前侧压板、连接板和后侧压板与导轨的相邻侧分别设置有多孔质材料块，各板上分别设置有与对应的多孔质材料块连通的气管接头。通过将溜板和导轨体采用长方形的口型结构，使导轨的上溜板及多孔质材料块组成的气体静压轴承可起到承压支撑的作用；导轨前侧压板和后侧压板及其相应的多孔质材料块组成的气体静压轴承可起到背压支撑及导向的作用，减小了导轨误差的传递系数，精度高，精度保持性好，易于安装调试。

摘要： 本发明提供了一种超精密多面棱镜飞切加工机床，包括飞切机床床身、平面移动机构、上下料机械手和至少两组高速飞切主轴；平面移动机构包括往复运动导轨、进给运动导轨、分度定位台和夹具，夹具夹持多面棱镜、并在往复运动导轨、进给运动导轨、分度定位台作用下沿水平方向做二维移动和自转。本发明结构设计合理，通过往复运动导轨、进给运动导轨和分度定位台的设计，可实现多面棱镜在加工平面上的位置控制，同时配合多根飞切主轴，可实现一次装夹，多工序的加工，避免各工序加工重复装夹带来的误差，在提高零件加工效率的同时，提高加工质量，在提高机床加工精度的前提下，合理控制了机床成本。

摘要： 本实用新型涉及一种精密超精密数控机床数字式电液伺服驱动主轴复合装置，包括油缸和与油缸连接的数字式伺服驱动组件，所述油缸为数字式电液伺服油缸，所述数字式电液伺服油缸的两个端盖为静压轴承，所述数字式电液伺服油缸的活塞杆的孔中设置有电主轴。本实用新型选用静压轴承作为数字式电液伺服油缸的端盖，从而直接用来导向作导轨，同时以油缸驱动代替滚珠丝杠驱动，大大提高了驱动刚度，刚度可达4N/μ以上，固有频率可达几十f

摘要： 本发明提供了一种超精密机床智能对刀仪，包括底座、转动装置、自动对焦装置和精准定位装置，所述转动装置、精准定位装置分别固定在所述底座上，所述转动装置与所述自动对焦装置连接，所述转动装置驱动所述自动对焦装置在待机位置、对刀位置之间往复转动，所述精准定位装置将所述自动对焦装置定位固定在对刀位置上。本发明还提供了一种智能对刀机床。本发明还提供了一种智能对刀方法。本发明的有益效果是：可通过转动装置将自动对焦装置转动到对刀位置，可通过精准定位装置将自动对焦装置定位固定在对刀位置上，可通过自动对焦装置通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦，实现了超精密机床对刀过程的自动化。

摘要： 本发明属于油源温控方法，涉及一种超精密机床泵站油源精密温控方法。温控的步骤如下：设定油箱油源温度；油箱油源温度检测；油箱油源温度调控。本发明提出一种超精密机床泵站油源精密温控方法，减小了温度超调，实现了油源温度的精密控制；此外，避免了制冷机频繁启停，平抑了温度波动，提高了温度控制的稳定性。

摘要： 面向精密超精密机床的单测头光学曲面在位测量方法，属于光学曲面测量技术领域。本发明是为了解决传统的误差分离测量方法采样间隔大，并不适用于表面起伏较大的光学镜面的问题。它通过直线滑台和位移传感器实现，使直线滑台在Z轴导轨方向的位置固定，使安装于机床主轴上的光学曲面沿X轴导轨的方向移动，在光学曲面的移动过程中，通过位移传感器沿X轴导轨方向测量光学曲面面形；将测得的N个光学曲面面形测量数据采用误差分离方法进行分离，获得光学曲面的真实面形误差与机床的直线度误差。本发明用于面形起伏较大的光学曲面在位测量。

摘要： 本发明提供了一种超精密机床智能刀架，包括刀台、对刀台进行粗调的粗调模块、对刀台进行微调的微调模块、将刀台抱死在微调模块上的制动模块和实时采集车削力信号的力信号采集模块，其中，所述力信号采集模块设置在所述刀台上，所述粗调模块与所述刀台连接，所述粗调模块设置在所述微调模块上，所述制动模块设置在所述刀台上。本发明还提供了一种智能机床。本发明还提供了一种智能刀架的对刀方法。本发明的有益效果是：可通过粗调模块、微调模块、制动模块来实现智能对刀，可通过力信号采集模块来实时采集车削的力信号，为刀具磨损，中心对刀误差的在线辨识提供力信号。

摘要： 本发明提供了一种超精密机床智能对刀仪，包括底座、转动装置、自动对焦装置和精准定位装置，所述转动装置、精准定位装置分别固定在所述底座上，所述转动装置与所述自动对焦装置连接，所述转动装置驱动所述自动对焦装置在待机位置、对刀位置之间往复转动，所述精准定位装置将所述自动对焦装置定位固定在对刀位置上。本发明还提供了一种智能对刀机床。本发明还提供了一种智能对刀方法。本发明的有益效果是：可通过转动装置将自动对焦装置转动到对刀位置，可通过精准定位装置将自动对焦装置定位固定在对刀位置上，可通过自动对焦装置通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦，实现了超精密机床对刀过程的自动化。

摘要： 本实用新型公开了基于电磁双控的超精密机床高精度加工装置及加工机床，其技术方案要点是：运动平台包括运动部件以及与运动部件活动连接的支撑部件；运动部件设有磁控进给部件和电磁转化部件，电磁转化部件与磁控进给部件的输出端连接；电磁转化部件与支撑部件之间的接触面为平行面，磁控进给部件控制电磁转化部件的移动方向与接触面垂直设置；磁控进给部件、电磁转化部件的信号输入端均与控制器的信号输出端连接，磁控进给部件、电磁转化部件依次响应于运动平台的精加工反馈信号。在机床加工的最后一道工序时，在调整好进给量之后，通过电磁转化部件将运动部件吸附于支撑部件之上，不仅可以减小外界对该运动平台的干扰，也可以削弱身的振动强度。