www.467cc.cn-无人在线观看高清电影电视剧,无码少妇一区二区三区免费,午夜福利视频,欧美爆乳乱妇高清免费888

超高速加工是一種以10倍于常規(guī)切削速度 和進(jìn)給速度對零件進(jìn)行機(jī)械加工的*制造技 術(shù).近2。年來在工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展非常迅速。進(jìn) 入90年代。機(jī)床高速化的進(jìn)程十分迅猛，一批又 一批的高速加工中心和其他各種高速數(shù)控機(jī)床相 繼投放市場，標(biāo)志著這一*已從理論 研究進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的新階段[rll.如果說，莫定了柔 性制造自動化基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)，由于節(jié)省大量輔 助工時，使傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)生了*次革命性 的變化。成為現(xiàn)代制造技術(shù)的*個里程碑;那 么.大幅度地節(jié)省切削工時并實(shí)現(xiàn)精密生產(chǎn) 的超高速加工技術(shù)，則是現(xiàn)代制造技術(shù)的第二個 里程碑.是上*的四大*制造技術(shù)之一 也是面向21世紀(jì)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程.
研究和開發(fā)性能優(yōu)良的超高速機(jī)床，是實(shí)現(xiàn) 超高速加工的前提條件和關(guān)鍵因素。其中zui重要 的是設(shè)計和制造高速、大功率的主軸單元和進(jìn)給 單元。而取消一切中間傳動環(huán)節(jié).實(shí)現(xiàn)動力源對機(jī) 床工作部件(主軸、工作臺和溜板等)的直接傳動。 傳動鏈的長度為零.這就是所謂的“零傳動”。
零傳動不但極大地簡化了機(jī)床的傳動與結(jié) 構(gòu)，更重要的是顯著地提高了機(jī)床的動態(tài)靈敏度、 加工精度和工作可靠性。這是一種為滿足超高速 加工要求而產(chǎn)生的新型傳動方式，是90年代機(jī)床 設(shè)計理論和制造技術(shù)的一個重大突破。有人把這 種零傳動的機(jī)床叫做“下一代新機(jī)床” 高速大功率電主軸。
在超高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下.傳統(tǒng)的齒輪變速主傳 動系統(tǒng)已不能適應(yīng)要求，代之以寬調(diào)速交流變頻 電機(jī)來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸的變速，從而使主傳動的機(jī) 械結(jié)構(gòu)大為簡化。這樣，機(jī)床的主軸部件就可以設(shè) 計成一種功能部件—“主軸單元”，由專業(yè)廠進(jìn) 行系列化生產(chǎn)。
主軸單元有多種形式[’:。在超高速數(shù)控機(jī)床 上，現(xiàn)在已幾乎無一例外地采用了主軸電機(jī)與機(jī) 床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，即采用無外殼電機(jī)， 將其空心轉(zhuǎn)子直接套裝在機(jī)床主軸上，帶有冷卻 套的定子則安裝在主軸單元的殼體內(nèi)。形成所謂 的“內(nèi)裝式電機(jī)主軸(Build-in Motor Spindle).簡 稱“電主軸”。這樣，電機(jī)的轉(zhuǎn)子就是機(jī)床的主軸. 機(jī)床主軸單元的殼體就是電機(jī)座。而實(shí)現(xiàn)」‘變頻 電機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。這種電主軸和早年用 于內(nèi)回磨床的內(nèi)裝式電機(jī)主軸的主要E%別是:工 有較寬的調(diào)速范圍;②有較大的驅(qū)動功率和扭矩; ③有一系列監(jiān)控主軸振動、軸承溫升等運(yùn)行參數(shù) 的傳感器及其測試控制系統(tǒng)，以確保超高速運(yùn)轉(zhuǎn) 下的可靠性與安全。現(xiàn)代的電主軸是一種.}5.能型的功能部件，廣泛用于高速加工中心和數(shù)控車床。
在國外，這種散裝式高速電機(jī)已經(jīng)系列化.山 專業(yè)廠生產(chǎn)。機(jī)床廠可根據(jù)要求訂貨。
電主軸的結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小，響應(yīng)特 性好，還可避免振動與噪聲，是超高速主軸單元的 理想結(jié)構(gòu)，已在各類超高速機(jī)床上獲得廣泛應(yīng)用。
設(shè)計電主軸時.除選擇適當(dāng)?shù)臒o外殼電機(jī)外.
內(nèi)裝式電機(jī)的散熱問腸
典型的電主軸及其驅(qū)動與冷卻系統(tǒng)見 電主軸的溫度場有限元分析表明，其熱量的大部 分產(chǎn)生于通電后的定子。可設(shè)計一個通入冷卻液 (油或水)的套簡，其內(nèi)裝入定子繞組，用循環(huán)冷卻 液體吸收和帶走電機(jī)產(chǎn)生的熱量，保持主軸單元 亮體均勻的溫度分布。
計算和實(shí)測表明，電主軸中的1/3發(fā)熱量是 由電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的。由于轉(zhuǎn)子散熱條件差，又直接 帶走。是電主軸散熱路線。 冷卻液
主軸軸承的正確選用
適用于高速大功率主軸的軸承主要有磁浮軸 承、液體動靜承和陶瓷滾動軸承3種形式。磁 浮軸承的高速性能好，精度高，容易實(shí)現(xiàn)實(shí)時診斷 和在線監(jiān)控[5 ]。在發(fā)展超高速機(jī)床的初期(80年 代中期)，磁浮軸承曾被認(rèn)為是超高速機(jī)床主軸軸 承的選擇。但十幾年的實(shí)踐表明，這種軸承由 于電磁測控系統(tǒng)過于復(fù)雜，價格十分昂貴，而且長 期居高不下，故至今未能得到廣泛應(yīng)用。液體動靜 承綜合吸收了動承和靜承的優(yōu)點(diǎn)， 既避免了靜承高速下發(fā)熱嚴(yán)重的弊病和龐大 復(fù)雜的供油系統(tǒng)，又克服了動承啟動和停止 時可能發(fā)生的干摩擦，也有很好的高速性能，而且 轉(zhuǎn)速范圍寬，既適合于大功率粗加工，又適用于高 速精加工。但這種軸承必須根據(jù)具體機(jī)床專門進(jìn) 行設(shè)計，單獨(dú)生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，維護(hù)保養(yǎng)也困 難.
現(xiàn)在應(yīng)用zui多的還是陶瓷滾動軸承。這種軸 承的結(jié)構(gòu)與尺寸系列和普通的鋼質(zhì)滾動軸承* 相同，只是將滾動體的材料換成Si, N‘陶瓷，以適 應(yīng)超高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。氮化硅(S1,N,)陶瓷材料的 密度只有鋼的40，熱膨脹系數(shù)只有鋼的25%, 而彈性模量則為鋼的1. 5倍，硬度為鋼的2. 3倍。 因此，用這種材料做滾動體，可大大減小軸承高速 運(yùn)轉(zhuǎn)中的離心力及陀螺力矩，得到低溫升、高剛 度、長壽命的新一代高速軸承〔6]0
所示為我校超高速加工與機(jī)床研究室對 一臺zui高轉(zhuǎn)速nm.==48 OOOr/min的電主軸的試 驗(yàn)結(jié)果。陶瓷滾動軸承的溫升和熱變形 明顯低于鋼質(zhì)滾動軸承的溫升與熱變形。轉(zhuǎn)速越 高，陶瓷軸承的*性越大。陶瓷軸承到達(dá)熱平衡 的時間也較短。另外，陶瓷滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)化程度 高，對機(jī)床結(jié)構(gòu)改動小，便于維護(hù)保養(yǎng)，相對于其 他兩種高速軸承而言，價格也要低得多。
為了實(shí)現(xiàn)超高速加工，機(jī)床不但要有高速主 軸，還要有高速的進(jìn)給與快速行程。這不僅是為了 提高生產(chǎn)效率，也是維持高速切削中刀具正常工 作的必要條件，否則會造成刀具的急劇磨損與溫 升，破壞工件加工的表面質(zhì)量。同時，由于機(jī)床直 線行程都較短，因此只有在瞬間達(dá)到高速和在高 速行程中瞬間準(zhǔn)停，高速直線運(yùn)動才有實(shí)際意義， 這就不但要求進(jìn)給部件速度高，而且要求加速度 也大。
直線電機(jī)進(jìn)給單元概況
為了滿足高速進(jìn)給的要求，一種嶄新的直線 電機(jī)進(jìn)給單元應(yīng)運(yùn)而生。
從1845年Charles Wheastone發(fā)明世界上 *臺直線電機(jī)[m以來，直線電機(jī)在運(yùn)輸機(jī)械、儀 器儀表、計算機(jī)外部設(shè)備以至磁浮列車等各行各 業(yè)中都獲得了應(yīng)用〔8]。幾年前，也有人用高頻小行 程圓筒式直線電機(jī)來推動車床橫刀架，實(shí)現(xiàn)非圓 截面零件(如橢圓活塞)的車削加工[Csl。但是在加 工中心和其他大行程數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中采用 直線電機(jī)驅(qū)動，還是zui近3年的事，1993年德國 Ex-cel l-O公司在機(jī)床博覽會(漢諾威) 展出了XHC-240型高速加工中心，其三個坐標(biāo)方 向上都采用了德國Indramat公司生產(chǎn)的交流感 應(yīng)式直線電機(jī)(Linear Induction Motor)，工作臺 行程630^-710 mm，進(jìn)給速度高達(dá)60 m/min，進(jìn) 給力2 800 N。當(dāng)進(jìn)給速度為20 m/min時的位置 精度可達(dá)4 umVol。直線電機(jī)在加工中心上的成功 應(yīng)用，轟動了世界機(jī)床界，被同行專家評價為90 年代機(jī)床工業(yè)的一個新的技術(shù)高峰，是對機(jī) 床設(shè)計理論的一個重大突破。
為平板式大行程感應(yīng)式直線電機(jī)進(jìn)給單 元示意圖。含鐵芯的通電繞組(電機(jī)的初級)安裝 在機(jī)床工作臺(溜板)的下部，是直線電機(jī)的動件; 在床身導(dǎo)軌之間安裝不通電的繞組，每個繞組中 的每一匝都是短路的，相當(dāng)于交流感應(yīng)回轉(zhuǎn)電機(jī) 鼠籠的展開，是直線電機(jī)的定件。由此可見，直線 電機(jī)和回轉(zhuǎn)電機(jī)相反，初級是動件，次級是定件。 直線電機(jī)通電后，在定件與動件之間的間隙中產(chǎn) 生一個強(qiáng)大的行波磁場，依靠磁力，推動著動件 (機(jī)床工作臺)作快速直線運(yùn)動。和傳統(tǒng)的“回轉(zhuǎn)電 機(jī)+滾珠絲杠”不同，在直線電機(jī)與機(jī)床工作臺之 間，沒有直接的機(jī)械，而是依靠磁性聯(lián)接。 直線伺服電機(jī)驅(qū)動的高速進(jìn)給單元
在機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動中采用直線電機(jī)有如下優(yōu) 點(diǎn):①可達(dá)到很高的速度和加速度。直線電機(jī)進(jìn)給 單元取消了一切中間傳動環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)對機(jī) 床執(zhí)行部件(工作臺、溜板等)的直接驅(qū)動，把進(jìn)給 傳動的傳動鏈長度也縮短為零，這就是機(jī)床進(jìn)給 系統(tǒng)的“零傳動”。因而可免除啟動、變速和換向時 因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、間隙和磨損造成的 運(yùn)動滯后現(xiàn)象，可獲得高達(dá)200 m/min的進(jìn)給速 度和1鮑m/s，的加速度。②推力大、剛度高、動態(tài) 響應(yīng)快、定位精度高，因而特別有利于在高速加工 中改善零件的加工精度和表面質(zhì)量，提高刀具的 使用壽命。試驗(yàn)表明，當(dāng)用小20 mm的圓柱銑刀銑 界造成任何影響，但直線電機(jī)的磁場是敞開的，尤 其同步式直線電機(jī)要在機(jī)床床身上安裝一排排磁 力強(qiáng)大的*磁鐵，而機(jī)床上的金屬零件、加工中 的切屑、機(jī)床裝配用的工具都是磁性材料，很容易 被直線電機(jī)的磁場吸住，妨礙工作的正常進(jìn)行。切 屑和空氣中的磁性塵埃一旦被吸入直線電機(jī)的動 件與定件之間的微小間隙(通常只有0. 15 mm), 造成堵塞，電機(jī)就無法工作。因此要用三維折疊式 密封罩把直線電機(jī)的磁場封閉起來。
徽熱問趁
直線電機(jī)安裝在機(jī)床工作臺與床身導(dǎo)軌之 間，處于機(jī)床的“腹部”，散熱相當(dāng)困難，必須采取 特殊的冷卻措施。直線電機(jī)直接驅(qū)動的快速進(jìn)給 工作臺的結(jié)構(gòu)。直線電機(jī)的初級(動件)通 過一塊冷卻板反裝在工作臺的內(nèi)頂面。直線電機(jī) 的次級(定件)也通過一塊冷卻板安裝在底座上。 機(jī)床工作時，在冷卻板和孔中通以冷卻液，用以吸 收和帶走直線電機(jī)動件和定件線圈中產(chǎn)生的熱 量。
在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，工作臺的負(fù) 荷會對其工作的穩(wěn)定性帶來外界干擾。假若系統(tǒng) 的自動調(diào)節(jié)功能不強(qiáng)，就會造成震蕩，使系統(tǒng)失 穩(wěn)。對于直線電機(jī)傳動，只能采用全閉環(huán)的控制， 這就要求其位置檢測元件具備較高的數(shù)據(jù)采集功 能、分辨率和較快的響應(yīng)能力。一般多選用激光檢 測與反饋控制系統(tǒng)。另外，為了減輕伺服系統(tǒng)的負(fù) 載和直線運(yùn)動的阻力，超高速機(jī)床的工作臺要用 新型的輕質(zhì)高強(qiáng)度材料(如纖維增強(qiáng)塑料或鋁欽 同步式或感應(yīng)式，直線電機(jī)與傳統(tǒng)的滾珠絲杠進(jìn) 給系統(tǒng)相比，價格是昂貴的.隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷 進(jìn)步，直線電機(jī)被大量應(yīng)用時，成本會不斷降低， 作為一種嶄新的進(jìn)給傳動方式，直線電機(jī)會呈現(xiàn) 出其強(qiáng)大的生命力，必將隨著超高速加工技術(shù)的 發(fā)展而逐步推廣應(yīng)用。
我國對超高速加工技術(shù)尚未引起足夠的重 視。近l0年來，國內(nèi)許多原來從事加工技術(shù)研究 的人都轉(zhuǎn)向搞自動化了，因?yàn)槿嵝宰詣踊菄鴥?nèi) 外研究的新，容易拿到課題，但從全局來看， 卻忽視了加工工藝本身的改進(jìn)和提高，以致我國 的加工技術(shù)至今還停留在較低的水平上，車間現(xiàn) 場使用的切削速度幾乎只有*工業(yè)國的十分之 一。我們認(rèn)為，對于制造技術(shù)來說，只有工藝的先 進(jìn)性才是固有的和本質(zhì)的，任何的自動化系 統(tǒng)只能使工藝過程穩(wěn)定和精度保持一致。如果工 藝本身有問題，任何精良的自動化系統(tǒng)都不可能 對之產(chǎn)生本質(zhì)的改善。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，我們建 議有關(guān)主管部門重新調(diào)整政策，改變長時間以來 忽視工藝技術(shù)，一味追求自動化的傾向。要知道，縮短輔助時間和縮短加工時間，對提高生產(chǎn)效率 、是缺一不可、相輔相成的兩個方面，忽視哪一方面 都會造成嚴(yán)重后果.低加工速度的數(shù)控技術(shù)決不 是*的制造技術(shù)，不加快超高速加工技術(shù)的發(fā) 展與應(yīng)用，自動化也不可能取得良好的整體效益。
基于以上認(rèn)識，近幾年來我校成立了專門的 “超高速加工與機(jī)床研究室”。首先對這一*制 造技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行比較系統(tǒng)和深入的 調(diào)查研究，廣泛收集和整理有關(guān)文獻(xiàn)資料，并與有 關(guān)工廠密切合作，在*和 省市科研主管部門的支持下
積極開展超高速加工的理論研究，大力支 持高等院校和研究所對各種材料的高速加工機(jī)理 和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入、系統(tǒng)的試驗(yàn)研究工作，建立 比較完整的基礎(chǔ)理論體系和數(shù)據(jù)庫。以指導(dǎo)生產(chǎn) 實(shí)踐。
大力開發(fā)適用于超高速加工的新型刀具 材料，這些材料有很高的熔點(diǎn)和強(qiáng)度、硬度，研究 和改進(jìn)高速切削刀具的合理幾何參數(shù)和刀柄結(jié) 構(gòu)，提高刀具的使用壽命和工作可靠性。
搞好配套技術(shù)的開發(fā)與研究。諸如建議電 機(jī)制造部門開發(fā)無外殼高速回轉(zhuǎn)電機(jī)與大行程強(qiáng) 力直線電機(jī);建議電子控制部門開發(fā)大功率、寬調(diào) 速的交流變頻驅(qū)動系統(tǒng)和快速伺服控制系統(tǒng);建 議軸承行業(yè)大力開發(fā)陶瓷滾動軸承和磁浮軸承新 產(chǎn)品等。
積極開展學(xué)術(shù)交流與合作。在廣泛開 展研究，試驗(yàn)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上.召開全國性超高速 加工學(xué)術(shù)會議，組織專門小組對國外超高速加工 技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真的考察，邀請國外這方面的專家教 授來華講學(xué)，搞好人才培訓(xùn)與隊伍建設(shè)。經(jīng)過充分 準(zhǔn)備，在條件成熟時，建立*“超高速加工研 究中心”，引進(jìn)*設(shè)備和儀器.并使之成為開放 式研究基地，解決一些帶全局性和綜合性的技術(shù) 難題，趕超*水平。