外文翻譯--高精度自動組合機床設(shè)計 中文版.doc

2高精度自動組合機床設(shè)計R.吙寧和M.沃爾特Precitech公司，基恩，美國新罕布什爾03431范晨寅譯關(guān)鍵詞：超精密加工，自由曲面光學(xué)器件，金剛石銑刀，模塊化1摘要：全自動超精密組合機床3000已經(jīng)被開發(fā)出來，以滿足需要一個綜合的可負(fù)擔(dān)得起的多軸機床的能力，銑削，磨削和超精密車削表面。需要普遍超精密組合機床的開發(fā)來滿足磨銑形光學(xué)透鏡陣列的要求，溝槽模式和金剛石車削。本文論述了設(shè)計全新的全自動的3000組合機床的有利的高新技術(shù)。最后評價機器配置并測定精度，剛度和模塊化。超精密組合機床的內(nèi)容已被大大改良，以適應(yīng)新的配置。有限元件模型，用于評估靜態(tài)和動態(tài)性能的機器部件。穩(wěn)態(tài)熱分析的機器已編制，該地區(qū)出現(xiàn)的熱誤差減少。散熱環(huán)境被大大改良并保持機床的溫度穩(wěn)定，以小于0.05（0.1F）。切削試驗顯示，該組合機器適合銑削三維形式，金剛石車削軸對稱零件及磨洪水冷卻環(huán)境。2前言：組合機床多軸箱通常采用一根動力軸帶動多根主軸的工作方式,由于各傳動軸必須在有限的箱體空間內(nèi)得到適宜的分布位置并避免干涉,且各軸的設(shè)計又必須保證其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、強度和剛度,因此多軸箱設(shè)計難度大、周期長1,往往成為組合機床設(shè)計的瓶頸,改變這一局面的措施是采用計算機輔助模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計是一種標(biāo)準(zhǔn)化、組合化設(shè)計,它不是面向某一具體產(chǎn)品,而是面向某一類產(chǎn)品系統(tǒng)以至有相似功能的相鄰產(chǎn)品系統(tǒng),它不必對每種產(chǎn)品施以單獨設(shè)計,而是精心設(shè)計出多種模塊,用巧妙、靈活而多變的方式組合出多樣化的產(chǎn)品2。為此,我們開發(fā)了支持模塊化設(shè)計的組合機床CAD系統(tǒng)3,將CAD技術(shù)和模塊化設(shè)計方法用于組合機床多軸箱的設(shè)計,不僅可以縮短多軸箱的設(shè)計和制造周期,降低成本,而且有助于保證多軸箱的質(zhì)量,增強企業(yè)的競爭能力。3配置：3各部分移動要素之間的聯(lián)系，通過私服系統(tǒng)或服務(wù)回路如果產(chǎn)生我們不需要的阻力和錯誤的動力，那么密封片加工廢棄物必須通過使用非接觸式推送到相應(yīng)位置。服務(wù)循環(huán)必須細(xì)膩以便讓電纜的數(shù)量減少到最低限度時，任何時候都必須如此。最后，電纜必須以捆綁的方式，以提供一個中立的軸以便仍然平行于整個滑動的過程。對一些機器的配置評估的標(biāo)準(zhǔn)如下：水冷卻液兼容性，在相同的地方，比較容易建立次系統(tǒng)，能夠讓單點的金剛石反轉(zhuǎn)過來，有技術(shù)能力的金剛石元件裝置，和模塊化生產(chǎn)并存。這是共同思考的機器配置在常規(guī)方式下運行，然而，這可能導(dǎo)致的超精密設(shè)計了錯誤的道路。超精密機床的設(shè)計的根本是，移動之間的相對運動有利于要素流動的電性和自由的聯(lián)系。流體電性提供了一個平均的影響值，這反過來又產(chǎn)生直線和真正意義上的相位移動并超過單個元素。圖-1自由-3000組合機床去除外蓋顯示圖要產(chǎn)生三個軸的各方向運動，至少有一個軸必須安裝到另一臺。但是，如果以滑行方式移動將造成的大范圍位移，然后我們會發(fā)現(xiàn)的是預(yù)期的精度的結(jié)果將直線下滑。自由3000組合機床的設(shè)計與150毫米垂直滑動安裝到350mm的橫向滑動和三分之一250毫米橫向滑動架正交其他兩個滑動制作的最4后軸的總向量運動。在概念階段的自由3000，這是確定一個非接觸式艙壁的設(shè)計將單獨的切削過程的組合滑軌分離出來，提供隔離的水冷卻系統(tǒng)。該全自動3000組合機床是基于模塊化設(shè)計。機床自動化設(shè)計，石油靜水中的滑動量，電器及氣動柜的目的為共同的一個共同的目的但又是三個獨立的形式的機床，Nanoform350，Nanoform700和全自動3000。共同的模塊化設(shè)計有利于規(guī)模經(jīng)濟(jì)的組成部分并有利于提高能力和建立機器部件的水平，然后迅速作出反應(yīng)，滿足客戶的需求。4機械零件：所有這三個線性滑軌都是利用石油靜壓墊，在供應(yīng)壓力為250磅，和直線電機生產(chǎn)超精密輪廓和定位。靜壓“框中鍵入”滑動的方式，選擇在每個軸的剛度和能夠提供連續(xù)下滑的過程。高剛度縱向滑動開發(fā)掛載到橫軸通過角支架。重點垂直于滑蓋，設(shè)計中以降低移動質(zhì)量為前提，這將使伺服帶寬仍然很高。如果對一些制衡的設(shè)計概念進(jìn)行評價并討論它的能力，過程中產(chǎn)生的阻力，是不影響的，整個設(shè)計方便又便宜。選定一個反平衡空氣活塞，因為它不會有助于產(chǎn)生大量的惰性氣體。其他無摩擦設(shè)計，如電纜質(zhì)量制衡一倍移動的質(zhì)量，并創(chuàng)造了第二次諧波。最后，空氣活塞抗衡將方便和廉價的實施。標(biāo)準(zhǔn)的商用缸最初使用的是額定摩擦力相當(dāng)于1-2的載荷。在執(zhí)行氣瓶的垂直滑動，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，摩擦產(chǎn)生了不良的滑動錯誤。經(jīng)過一些努力，我們減少了摩擦導(dǎo)致設(shè)計并不影響非接觸空氣活塞。圖-2的Frictionless空氣活塞反平衡為了避免錯誤，扭轉(zhuǎn)滯后，設(shè)計采用提供恒壓空氣活塞。該系統(tǒng)包括一個精確調(diào)節(jié)，保持恒定的壓力，出液閥。該流液閥允許超過10倍的數(shù)量最多流離失所的遍歷率，必須用盡環(huán)境如（圖3）。不斷的非扭轉(zhuǎn)流量通過該系統(tǒng)減少了變化阻力作為功能的滑動過程的方向和發(fā)展。5新一代的透鏡和反射鏡組成的部分是自由曲面的形狀，即沒有軸的改革，但也不是一個表面形狀就可以說明的，可確定的是地圖點，一個方程，或計算機模型代表的固態(tài)形式。自由的組成部分需要部分削減高達(dá)數(shù)天的熱穩(wěn)定和完整測試。該全自動3000需要熱量和溫度控制器產(chǎn)生的環(huán)境0.05（0.1F）（圖3）。關(guān)鍵的要素，如機床主軸冒口類似于飛行裝置輪制造，低膨脹系數(shù)的鎳基合金。圖-310小時機器溫度穩(wěn)定性圖加上金剛石刀架裝上銑主軸冒口（圖-5）和一個主軸上安裝的水平下滑，在自動3000組合機床中可以配置成為車床。持有人的工具的設(shè)計