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超精密加工机床关键技术与应用（第壹页）

【中国机床商务网科技动态】传统光学系统因时代技术所限，结构和元件形状都较简单。传统光学元件加工，其加工精度依赖的是工艺方法，低精度加工机床仍可达到高的光学元件加工精度效果。这类机床通常也被称为“非确定性（Nondeterministic）加工机床。采用传统加工方法的“非确定性”加工机床只适合加工球、平面等简单形状和玻璃类硬脆材料的光学元件。

       随着科技的发展，南湖数控车床，特别是现代光电子技术、计算技术的发展，当今的光学应用系统无论光学元件形面的复杂性、材料的多样性、小和大两方面的几何尺度都有了巨大的发展变化。传统的“非确定性”加工机床和方法已不能适应现代光学系统元件加工需求：或是根本无法加工，或是加工效率极低。现代超精密加工机床应运而生，它特指“确定性”（Deterministic）超精密加工机床。

超精密加工机床关键技术 　　

         机床系统总体综合设计技术。常规机床设计与制造，各环节技术上都有很大宽容度。超精密机床各环节基本都处于一种技术极限或临界应用状态，哪个环节稍考虑或处理不周，就会导致整体失败。因此，设计上需对机床系统整体和各部分技术有着非常深入、深刻的了解。需依可行性，从整体优良出发，极其周详地进行关联综合设计。

         高刚性、高稳定机床本体结构设计、制造技术。特别是LODTM机床，由于机身大、自身重，承载工件重量变化大，任何微小的变形都会影响加工精度。结构设计除从材料、结构形式、工艺方面达到要求，远程数控车床，还须兼顾机床运行时的可操作性。

　　超精密工件主轴技术。

中、小型机床常采用空气静压主轴方案。空气静压主轴阻尼小，适合高速回转加工应用，但承载能力较小。空气静压主轴回转精度可达0.05μm。

　　LODTM机床主轴承载工件尺寸、重量大，一般宜采用液体静压主轴。液体静压主轴阻尼大、抗振性好、承载力大，但液体静压主轴高速发热大，需采取液体冷却恒温措施。液体静压主轴回转精度可达0.1μm。为了保证主轴精度和稳定性，无论气压源、或液压源都需恒温、过滤和压力精密控制处理。、

  超精密导轨技术。早期的超精密机床采用气浮静压导轨技术。气浮静压导轨易于维护，但阻尼小，承载抗振性能差，现已较少采用。闭式液体静压导轨具有高抗振阻尼、高刚度、承载力大的优势。国外主要的超精密加工现主要采用液体静压导轨。超精密的液体静压导轨的直线度可达到0.1μm。

      纳米级分辨率动态超精密坐标测量技术。激光干涉测量是一种高精度的标准几何量测量基准，但是，易受环境因素（气压、湿度、温度、气流扰动等）影响。为此，美国LLNL的LODTM坐标激光测量回路采用了真空隔离，和零温度系数的殷钢坐标测量框架的措施。这也是激光坐标测量方面的高水平应用。

车床数控系统工作原理

机床数控系统由数控单元、步进伺服驱动单元和减速步进电机组成，数控单元采用MGS--5l单片微机，数控单元的控制程序是实现各种功能的核心，在零件加工程序中，给定具体的加工长度、移动方向、进给速度，控制程序在中央处理单元的支持下，按照所输入的加工程序数据，经过计算处理，发出所需要的脉冲信号，经驱动器功卒放大后，驱动步进电机，由步进电机拖动机械负载，实现机床的自动控制。在加工螺纹时，必须配置主轴脉冲发生器，将主轴角位移变化信号传递至计算机，计算机根据所设定 的螺纹螺距进行插补，控制刀架加工各类螺纹。该系统可以根据用户需要发出或接收S. T. M信号，以实现机械加工的自动化。

后备电池

    数控单元在断电后由后备电池为计算机中零件加工程序存储器RAM芯片供电， 以保存用户零件的加工程序。更换电池应在计算机通电状态下进行以免丢失零件程序。

更换电池时，注意“+”、“－”极性，切勿接反。将插头插上后，请用内阻较高的万用表测量计算机上的电池插座的电压。正常电他电压参考值：4.5V～4.8V。

数控检修方法

          ’现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，凯恩帝数控车床，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。自动车床尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。