超精密加工机床及其新技术发展

介绍了超精密加工技术、应用背景、发展动向以及超精密加工关键技术的一些最新成果。从超精密加工技术推广应用的角度阐述了其精度目标、模块化、廉价化发展趋势 ,同时就如何发展超精密加工技术全面介绍了目前机床模块化部件、传动系统、检测环节、数控系统和环境控制等领域的最新研究水平和成果。     

超精密加工在线检测与误差补偿的理论与方法

超精密加工技术是高新技术、现代机械、电子产业以及国防工业的重要支柱,已成为技术发达国家重要的竞争目标。我系自１９８２年以来开展超精密加工技术的研究已有十多个年头了,取得了重要进展和重大突破。本文就所进行的研究工作,综合介绍了超精密加工中的若干理论与方法,包括形状误差在线检测的误差分离、误差补偿控制、微进给机构的非线性建模、微位移检测等内容,最后介绍了我系所取得的主要成果。     

成果转化

亚微米超精密车床融机械、电子、光学、检测和计算机控制等领域中的高技术为一体,是我国自行研制的第一台计算机控制亚微米级精度超精密车床。用金刚石刀具在这台车床上,可加工各种有色金属材料。某些半导体材料和非金属材料加工零件表面粗糙度Ra≤0.02微米(镜面),零件尺寸、形状一致性误     

超精密加工技术与现代武器制造

1 超精密加工技术概要 超精密加工技术是适应尖端技术的需要而发展起来的一种新工艺。它综合应用了机械技术发展的新成果及现代电子技术、测量技术和计算机技术等新技术,是航空、航天、电子、原子能、机械、仪表等技术极为重要的基础技术,而其本身的发展又促进上述各     

加强合作不断创新技术和产品——国产机床优秀合作项目MGKF2000／4数控高精度立式复合磨床

近年来,随着高速高精度主轴单元技术、精密高速进给单元技术、砂轮制造技术、检测控制等技术的不断进步,实现圆及非圆零件表面的高速精密磨削加工的条件日趋成熟,目前已成为世界各工业国家竞相投入大量人力、物力研究的热点。     

超精密机床变分法精度分析及其应用

本文介绍了一种基于变分法的机床精度分析方法,以及这一方法在超精密机床精度分析中的应用。以超精密气浮花岗石车床为研究对象,建立了车床成形系统的数学模型,对车床的输出精度进行了理论分析,指出了加工误差中各成分的来源及物理意义。最后还探讨了变分法精度分析在超精密机床设计中的应用     

中国航天科技集团公司烽火机械厂

正中国航天科技集团公司烽火机械厂,隶属于四川航天技术研究院。企业始建于1966年,现位于成都市温江区,是集机、电、液、气研制生产为一体的航天伺服控制系统国有大型企业。企业坚持产学研技术发展模式,与浙江大学、山东大学、西北工业大学等高校构建了产学研联盟,聘请中国科学院院士、中国工程院院士任技术顾问,建有院士工作站和省级博士后创新实践基地,是国家高新技术企业。企业拥有高精机械设备及仪器仪表2000余台套,具备完整的精密加工、数控加工、装配调试、热表处理、钣冲焊加工、计量、理化、无损检测、流体工     

Nanosys-300非球面曲面超精密加工系统的研究

一、引言 非球面曲面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学零件。非球面光学零件在机载设备、卫星、惯性制导及惯性导航系统、激光制导系统、红外探测系统等国防科技工业领域,以及民用光电产品方面都有着重要而广泛的应用。 国外从20世纪60年代开始进行超精密加工技术的研究,非球面零件加工技术便是其中一个重要的组成部分。80年代以来,出现了许多新的     

超精密铣削机床的开发

在大多数情况下,亚微米级的超精密加工是通过使用金刚石车削或高速切削得以实现的。典型的产品是磁盘或平面扫描装置多角镜的激光基片。工件的几何形状通常局限于诸如非球面,球面或平面断面之类的轴对称表面。预计将来对具有更复杂表面形状的精密产品会有强烈需求。典型的以轴对称镜片或微结构表面的模子为例。由此开发了一种超精密铣削机床。该机床能够加工具有光学质量的雕刻表面和总体尺寸仅几微米的小物体。     

直线度误差分离方法的误差分析

在研究精密和超精密加工技术的发展对直线度误差分离技术所提出的新要求的基础上 ,定量分析了传感器初始对准误差 ,忽略摆角误差和传感器漂移特性差异在时域和频域直线度误差分离方法中造成的误差 ,同时指出了频域方法中权系数对测量误差的放大作用。并讨论了一些消除误差的方法。最后由此得出两点法与三点法相结合的组合方法是最适用于超精密直线度测量的误差分离方法的结论。     

音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统的性能研究

基于快刀伺服系统的超精密金刚石车削加工技术是光学自由曲面高效率、高精密的加工手段。本文介绍了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s₂。通过实验手段获得了系统的运动模型,来用于控制器的设计。针对一类典型的光学自由曲面-微透镜阵列进行了加工,并对加工结果进行了测试与分析。测试结果表明,所研制的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为以后该系统在实际加工中更广泛的应用研究打下了基础。     

快轴伺服系统的设计与性能测试

研制了用于加工非回转对称光学元件的快轴伺服系统(FAS)的整体结构及其控制系统,系统具备较大行程和高工作频率,最大的行程可达到30mm。系统采用了音圈电机驱动的气体静压轴承技术、线性电流放大器、高分辨率编码器以及高速控制系统。对不同截面形状气浮导轨的静、动态特性进行了有限元分析。系统采用PID反馈和速度/加速度前馈控制方法来改善系统的动态性能。FAS系统0.1mm阶跃响应的上升时间为2ms,最大超调量为0.4%,稳态时间为4ms,对铝件进行超精密切削实验,表面粗糙度可达Ra24nm,实验结果表明系统具有较好的动态和切削特性。     

基于神经网络的超精密机床伺服进给非线性模型辨识

以双轴Ｔ型结构的超精密金刚石车床的伺服进给系统为研究对象,采用自构造神经网络技术,建立了系统的非线性动态数学模型,为系统非线性控制与补偿提供参考模型     

国防工业的先进制造技术

文章介绍先进制造技术的几个重要领域,包抱制造信息化和数字化技术、先进切削技术、先进热加工及精密成形技术、特种加工技术和先进连接技术的内涵。结合为国防工业服务的一些实例,着重介绍了一些新技术的现状和发展动态。     

振动影响下金刚石车削表面的形貌仿真

超精密车削加工中,影响工件表面形貌的主要因素有刀具的几何形状、进给速度、主轴转速、刀具与工件的相对振动等,考虑这些因素,对超精密加工的三维表面形貌进行建模,并通过仿真分析刀具轮廓在工件径向截面内可能发生的剪切现象。验证结果表明,用该模型仿真超精密端面车削的工件表面能得到较好的效果。利用该模型可以模拟刀具切削运动的轨迹、预测工件表面三维微观形貌及二维截面轮廓形状等表面特征,并可将其作为实际切削加工中切削参数优化的理论指导。     

应用细小离子束加工小型精密光学零件

随着现代光学技术的发展,全频段误差控制已成为高精度光学零件制造的一个基本要求.基于小磨头抛光原理的先进修形技术虽然能有效修正低频面形误差,但对于中高频段的面形误差难以修正.中高频误差成为了现代光学加工普遍关注的难点.理论研究表明,减小小磨头尺寸可以提高工艺对中高频误差的修正能力,进一步提高光学加工精度.本文针对中高频面形误差的控制问题,开展细小离子束修形工艺研究,研究了获取小束径离子束的引束机理和引束结构,初步实现了稳定的细小离子束,针对某小型精密光学元件的具体加工问题,仿真研究了不同束径的加工效率和加工残差,并选择最优束径对元件进行了加工试验,使元件的精度从初始的0.111λrms减小到了0.015λrms(λ=632.8nm).     

聚焦精密制造“智”高点 助力制造业转型升级——国防科技工业超精密机械加工技术研究应用中心发展纪实

正国防科技工业超精密机械加工技术研究应用中心由原国防科工委于2007年8月批准成立,应用依托单位为中国航天科技集团公司九院13所,19家成员单位覆盖航空、航天、兵器、船舶、核工业等尖端国防装备研制科研院所和知名高校,通过强强联合,建立起了牢固的利益共同体。近年来,研究应用中心顺应制造产业高速发展的时代潮流,以国家重大专项和国防武器装备发展为需求牵引,围绕军工企业研制和批生产中的重     

精细检验为产品质量上“保险”——江南工业检验试验中心将精益理念贯穿于生产流水线

近年,江南工业集团有限公司逐步引进现代化企业的生产和管理模式。由于产品零件越来越复杂,精度要求越来越高,数字化加工、三/五轴连动、旋压等先进技术的应用成为日常需要,随之而来。检测手段、检验试验技术、方法也要与之相适应。     

中国船舶工业集团公司第六三五四研究所

中国船舶工业集团公司第六三五四研究所是中国船舶工业集团公司成员单位。1963年在上海成立,是船舶系统从事精密测试、精密加工和精密计量的综合科研机构。建所四十年来,我所形成了机、光、电、计算机为主的多种专业的科技队伍,累计完成科研项目140余项,获得重大科研成果奖50余项,其产品广泛用于我国航海、航空、航天、兵器等行业的科研院所、院校和工矿企业。我所为“神舟”系列载人飞船配套的优质产品得到有关方面的好评。我所被认定为中国船舶工业精密机械产品检验中心,江西省高新技术企业和江西省环保产品认定检验中心,又是江西省国防区…     

高速精密混合陶瓷轴承套圈加工误差产生原因及工艺改进方法

分析了高速精密混合陶瓷轴承套圈磨削及超精加工过程中误差产生的原因及对后续工序的影响,针对不同工序中误差产生的原因,提出了减小加工误差的工艺改进措施。在磨削加工阶段,引入了双端面磨削加工方法;建立了外圆无心磨削工件中心最佳高度计算模型;根据无心磨削复映规律,提出了减小复映误差的具体措施,并验证了其合理性。在超精加工阶段,提出了采用分阶段选取不同参数的方法来提高超精加工的精度。