Els avenços en la tecnologia de processament i aplicació de components bàsics de màquines-eina d'ultra precisió poden proporcionar un fort suport tècnic per a la supervivència i el desenvolupament de la indústria manufacturera. Tanmateix, les màquines-eina d'ultra precisió i els components bàsics clau del meu país anteriorment es basaven principalment en les importacions.
El processament de la rodonesa cilíndrica de les peces de l'eix a casa i a l'estranger s'aconsegueix bàsicament mitjançant rectificadores cilíndriques d'ultra precisió. Prenent com a exemple la mòlta d'un nucli d'eix amb un diàmetre d'100 mm i una longitud de 300 mm, la rectificadora cilíndrica del nostre país probablement pot triturar a un nivell d'1 a 2 micres, mentre que els països estrangers poden assolir un nivell de 0,3 a 0,5 micres.
Per tal de resoldre els problemes tècnics de les màquines-eina i components clau, Dai Yifan, professor de la Universitat Nacional de Tecnologia de Defensa, i el seu equip van passar 5 anys proposant una tecnologia de processament de modificacions deterministes per a la rodonesa exterior de les peces de l'eix, que va millorar la precisió de rodonesa del nucli de l'eix a 0.1 micres, i el va desenvolupar amb èxit. Presentació d'un eix de pressió estàtica d'aire d'ultra precisió. Recentment, després de les proves de l'Institut de Metrologia de la Xina, els paràmetres rellevants del cargol hidrostàtic han assolit el nivell avançat internacional, cosa que millorarà efectivament la precisió de mecanitzat d'ultra precisió del meu país. S'han publicat resultats de recerca rellevants a "Materials" i "Micro Machinery".
imatge
Mesura in situ multisensor de mandril. Foto cortesia de la National University of Defense Technology
Tritura peces d'ultra precisió com una pala
La raó per la qual les màquines eina d'ultra precisió i els components bàsics clau del meu país s'han basat principalment en les importacions abans és que el problema tècnic més gran rau en la manca de "màquines de treball" per processar peces bàsiques, és a dir, màquines que fabriquen màquines i maquinària, També conegudes com a màquines-eina, com ara torns, rectificadores, fresadores, perforadores, etc., són les eines per a la fabricació d'eines i la base de l'autosuficiència industrial.
El mecanitzat general és un procés de "copiar" la precisió de les màquines-eina a les peces. En altres paraules, sense màquines-eina d'alta precisió, les peces d'alta precisió no es poden processar. Sense peces d'alta precisió, no es poden muntar components i màquines-eina d'alta precisió. L'absència d'una màquina de treball per a la fabricació de peces d'alta precisió limita el desenvolupament de tota la indústria de la màquina-eina d'ultra precisió.
L'equip de Dai Yifan s'ha dedicat durant molt de temps a la investigació i el desenvolupament de la tecnologia de fabricació òptica moderna. Van trobar que la precisió final de fabricació de les peces òptiques supera amb escreix la precisió de l'equip de processament utilitzat, i el principi bàsic de la fabricació òptica és eliminar gradualment els punts d'error elevats en el processament evolutiu de precisió. L'equip va intentar aplicar aquest mètode de processament basat en el principi d'"evolució de precisió" al processament d'alta precisió de peces mecàniques. Finalment, mitjançant la innovació dels principis de processament, van proposar un procés de modificació determinista per a la rodonesa exterior de les peces de l'eix, trencant el límit d'alta precisió de la "màquina de treball".
Com funciona el procés de conformació determinista? “És com utilitzar una pala per anivellar un tros de terra, és a dir, treure una quantitat adequada de terra de les zones acanalades i irregulars, i repetir-ho fins a obtenir un terreny molt pla”. Dai Yifan va dir que aquest procés es basa en un conjunt d'equips digitals, inclosa l'obtenció de mesuradors de rodones d'alta precisió per a formes cilíndriques, màquines-eina de rectificat controlades pel temps que realitzen un control digital i precís de l'eliminació de material, programes informàtics especials que obtenen el temps de residència de eines de rectificat en posicions espacials específiques, etc.
La maquinària substitueix els treballadors experimentats
Amb l'ajuda de la nova tecnologia, l'equip de Dai Yifan va trencar la tecnologia de processament de mòlta controlada pel temps basada en el principi de l'evolució de la precisió, va formar un mètode de procés integrat per al processament i proves in situ de peces cilíndriques i va desenvolupar amb èxit un ultra-precisió. fus aerostàtic.
Els resultats de les proves de l'Institut de Metrologia de la Xina mostren que la desviació radial de l'eix de pressió estàtica de l'aire és inferior a 15 nanòmetres, i la desviació de la cara final és inferior a 15 nanòmetres. Si fos un eix principal tan gran com la terra, l'amplitud provocada pel moviment de rotació no superaria 1 metre.
Els resultats de la prova mostren que la rigidesa estàtica radial del cargol aerostàtic és superior a 200 N per micra i la rigidesa estàtica axial és superior a 200 N per micra. En termes senzills, vol dir que l'eix pot romandre immòbil sota una càrrega de gravetat de 20 quilograms i la deformació no superarà 1 micra. Comparant el manual de producte de Precitech, que representa el nivell més alt en el camp de l'ultra precisió als Estats Units, els indicadors tècnics anteriors són equivalents o fins i tot superiors.
Actualment, la rodonesa exterior de les peces de l'eix es pot processar i rectificar a un nivell d'unes dècimes de micra a casa i a l'estranger. Si voleu millorar-lo, només podeu confiar en la mòlta i el retall manuals. "La nostra nova tecnologia pot desfer-se de la dependència dels mestres treballadors extremadament experimentats i pot organitzar fàcilment la producció segons el model d'industrialització modern, promovent la producció massiva i d'alta eficiència i l'aplicació de components bàsics d'ultra precisió". Dai Yifan va dir que els avenços d'ultra precisió en la tecnologia de processament i aplicació dels components bàsics de la màquina-eina proporcionaran un fort suport tècnic per a la supervivència i el desenvolupament de la indústria manufacturera, milloraran la cadena de suport de la indústria de màquines-eina de gamma alta, milloraran considerablement la competitivitat. de components funcionals d'alt rendiment i promou la localització de màquines eina de precisió i ultraprecisió d'alta precisió.
Dai Yifan va afegir que aquests avenços també resoldran eficaçment l'equip d'ultra precisió i els problemes bàsics del procés que s'enfronta el processament d'ultra precisió dels components clau de detecció i orientació, facilitaran encara més la producció massiva de processament d'ultra precisió de components bàsics de gamma alta, i aconseguir la ràpida transformació dels resultats de la investigació científica.
