1.特种加工的含义:特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法;它与传统切削加工的不同特点主要有:1)不是主要依靠机械能;2)工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度;3)在加工过程中,工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用(工件不承受机械力,特别适合于精密加工低刚度零件)
特种加工的优势:1)特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料,2)特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件;3)还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级(原子级)的加工
结合加工(增材加工)的例子:电镀、电铸、快速成形加工、激光焊接等
天然金刚石刀具是精密与超精密加工的基本刀具
(超微量去除技术是实现超精密加工的关键)4
超精密加工的实现条件:1)超精密加工的机理与工艺方法2)超精密加工工艺装备3)超精密加工工具4)超精密加工中的工件材料5)精密测量及误差补偿技术6)超精密加工工作环境、条件等
(必须综合考虑以上因素才能取得满意效果
超精密机床的主轴部件:主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心
超精密加工对主轴的要求是极高的回转精度,转动平稳,无振动
而满足该要求的关键在于所用的精密轴承
高精度的滚动轴承主轴制造困难,因此现在多使用液体静压轴承和空气静压轴承
1)液体静压轴承主轴优点:具有回转精度高、刚度较高、转动平稳、无振动的特点(被广泛用于超精密机床)缺点:1
油温随转速的升高而升高,造成热变形,影响主轴精度2
静压油回油时将空气带入油源,形成微小气泡悬浮在油中,不易排出,因而降低了液体静压轴承的刚度和运动性
2)空气静压轴承主轴优点:具有很高的回转精度,在高速转动时温升甚小,基本达到恒温状态,因此造成的热变形误差很小;缺点:与液体静压轴承相比,空气轴承刚度低,承受载荷较小
主轴的驱动方式: