如何提高機(jī)床的精度?
精度低的機(jī)床生產(chǎn)的零件是不是能裝出精度比自身高的機(jī)床?或是造出更加精確的量具?
以前聽說(shuō)高精度的機(jī)床很多零件依賴技術(shù)nb的鉗工師傅...但人類手工加工的精度總該有個(gè)上限吧...
是否可以用低精度的機(jī)床加工大量相同零件,然后用非機(jī)械量具找出其中最精確的一個(gè)。用這個(gè)方法找出一批精度極佳的零件制造更好的機(jī)床?
另外,德國(guó)美國(guó)也很重視鉗工,有很多無(wú)比強(qiáng)大的鉗工師傅么?
制造業(yè)最重要的概念是精度,這里面有兩個(gè)概念,一個(gè)是加工精度,另一個(gè)是測(cè)量精度。如何反映出設(shè)計(jì)者所要求的尺寸是加工精度,如何知道加工所完成的尺寸則是測(cè)量精度。這兩個(gè)精度都直接依賴于加工機(jī)械或者測(cè)量機(jī)械的工作母機(jī)的精度。
機(jī)械設(shè)備的加工精度只會(huì)損失而不會(huì)增加,1/100毫米精度的機(jī)械只能加工出誤差在1/100毫米以上的工件,所以,即使在不考慮組裝誤差的前提下,使用中等加工精度的機(jī)械加工的零件組裝起來(lái)的機(jī)械,也只能達(dá)到較低的精度,要生產(chǎn)組裝成中等精度機(jī)械的零件,只能使用高精度的加工機(jī)械才能制造出來(lái)。根據(jù)這個(gè)道理,要制造高精度加工機(jī)械,只能采用超高精度的加工機(jī)械。
這就出來(lái)了一個(gè)問(wèn)題:所謂“超高精度的加工機(jī)械”又是如何加工制造出來(lái)的。
答案可能讓人感到意外,“超高精度的加工機(jī)械”是用人手造出來(lái)的。
一提起“精度”,很讓人聯(lián)想到“電腦”、“數(shù)碼式”什么的技術(shù)名詞,實(shí)際上,精度和那些時(shí)髦名詞無(wú)關(guān),在那些時(shí)髦名詞出現(xiàn)以前,人類就已經(jīng)可以達(dá)到很高的精度了。
對(duì)加工用機(jī)械的精度影響最大的是導(dǎo)軌部分。機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部分是被導(dǎo)軌限制的,導(dǎo)軌的精度就直接決定了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的精度。超精密機(jī)械導(dǎo)軌的滑動(dòng)面被稱為“絕對(duì)平面”,要求精度在1/10000毫米以上,沒有任何機(jī)械能夠加工這種絕對(duì)平面,只能用手工的方式加工。
見過(guò)高精度機(jī)床導(dǎo)軌滑動(dòng)面的人,都知道那個(gè)所謂“絕對(duì)平面”不是一個(gè)光滑的鏡面,而是遍布了有規(guī)律的花紋的平面,那些花紋就是做出這個(gè)平面的手藝人的鏟刀留下的痕跡。
絕對(duì)平面的制造過(guò)程是這樣的:有經(jīng)驗(yàn)的手藝人用鏟刀一刀一刀地把粗加工得到的平面鏟平,在鏟出需要的平面的同時(shí)還在做一個(gè)對(duì)照平面,然后在對(duì)照平面上涂上顏色,把加工平面在對(duì)照平面上滑動(dòng),這時(shí)加工平面上沾上顏色的部分和對(duì)照平面上掉顏色的部分就分別是兩個(gè)平面上高出來(lái)的部分,需要再鏟掉,這樣的過(guò)程反復(fù)進(jìn)行,一直到兩個(gè)平面靠上去的顏色完全達(dá)到均一為止,這時(shí)候平面上留下來(lái)的刀痕正好作為潤(rùn)滑油槽,一舉兩得。
但這樣做出來(lái)的還不是絕對(duì)平面,因?yàn)槿绻麅蓚€(gè)面之間形成了同樣的弧度也會(huì)產(chǎn)生同樣效果,這只是說(shuō)兩個(gè)面完全一樣,并不能保證是平面,所以還需要另外一個(gè)參照平面。一般來(lái)說(shuō),加工絕對(duì)平面時(shí),需要同時(shí)加工三個(gè)平面,在這三個(gè)平面中的任意兩個(gè)都一致的時(shí)候,才算做出來(lái)了絕對(duì)平面。
現(xiàn)在采用這種工藝加工機(jī)械所需要的絕對(duì)平面的公司主要是在德國(guó)、瑞士和日本,這就是這幾個(gè)國(guó)家能夠生產(chǎn)高精度機(jī)械設(shè)備的原因。日本的這種精密加工公司主要集中在新瀉縣的北緯43度線左右一帶。這里面有氣象學(xué)上的原因,日本人的精密工藝手藝是從德國(guó)人那兒學(xué)來(lái)的,當(dāng)時(shí)政府在選取精密加工產(chǎn)業(yè)的地址時(shí),選中了氣候和德國(guó)比較相似的北緯43度一帶,這一帶濕度較小,溫度也圍繞在20攝氏度左右,最適合精密加工。當(dāng)時(shí)沒有空調(diào)設(shè)備,在生產(chǎn)車間安裝空調(diào)設(shè)備也是不可想象的,所以在加工地選址時(shí)必須注意到溫差問(wèn)題,溫差所造成的材料脹縮現(xiàn)象對(duì)精密產(chǎn)品的制造和組裝有很大的影響。溫差不僅對(duì)加工工件有影響,超精密磨床的床身都不用一般的鑄鐵件,而是用花崗巖,也是為了減少溫差帶來(lái)的影響。
目前而言,提高機(jī)床精度都是在控制系統(tǒng)上做文章。手工加工精密零部件的時(shí)代早就隨著高能性能數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用成為了歷史。至少在德國(guó)是這樣的。現(xiàn)代鉗工注重的不是精加工能力(鋸銼刮磨)而是裝配能力,即以盡可能高的精度將零件裝配為機(jī)器(或相反),其間會(huì)對(duì)零件尺寸進(jìn)行必要的微調(diào),不過(guò)這步也是數(shù)控機(jī)床來(lái)完成的,師傅只要確定切削量就可以了。德國(guó)那些高級(jí)機(jī)床的機(jī)械部分大多都是中國(guó)生產(chǎn)的,控制系統(tǒng)則是運(yùn)到德國(guó)后才安裝的。當(dāng)年偶實(shí)習(xí)單位就是干這行的。
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