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本帖最后由 shaokuang 于 2014-6-27 15:45 编辑9 w. G. ]% L' r2 S/ D/ B 8 b1 t6 [8 W. B( U 真巧,今天看到一篇文章。7 m) q5 J- j1 V- v$ ~5 v8 Z 2 F, M [/ {# G0 x6 M$ a8 g 机床加工精度的发展 + l9 V) i% n$ b0 P% N, S" b. ?切削作为加工物体的手段由来已久,尤其是磨削+ _* i' ~" z* o& Y% R 加工可追溯到上古时代,但作为通用机床是18世纪才 3 }' R* ^. M; K# y' j" F开始形成,到18世纪后期才有了较明显的发展,当时 4 c& T8 H) V* |6 ~2 e的车床结构很简单甚至还没有拖板和进给丝杆。到 * ^' r! ]% `. ]3 K6 f19世纪在英国出现了作为商品的通用车床,推动了工$ T1 o( s2 C$ r2 r 业进步。当时,虽然已有了蒸汽动力机,但为避免咬 # r/ a" i. G1 k: l; H/ m0 Z缸,甚至出现大型汽缸和活塞的间隙高达5mm,而且 ) M' I, h( w; s进排汽需人工控制,因此性能和效率极差。依靠新的5 x# m! Z2 {3 K 机床与加工工艺,使汽缸与活塞的配合间隙缩小到6 {& |5 d, D% f j' r 2mm,并制造出灵活的自动换汽机构,蒸汽机性能大大 / N, F. q* U: s k提高,这一成果推动了英国的工业革命[2]。有了各种 s9 N$ w3 g' u* h. h2 q# M机床,随之而来的是精度问题,当时有一种相当普遍 5 |, W4 S, D. J+ Q" n; p的看法,称为“精度降低论”,即鉴于一台装有一级精- ? @! p2 T2 k) b- S1 x- e 度母丝杆的车床只能车削出二级精度的丝杆,由此推7 Q: g( u% Z6 ?, b 论所生产机床的精度不会高于原机床的水平。; r- t: C# k y 但随着机床的发展,机床的精度越来越高,这是- X$ k0 p+ ?- n3 r0 l2 t 由于人们对精密加工基本思路的逐步开发而取得的。 ( p" z7 m2 s2 a$ j2 r; @其中最早也是最有名的三块平板理论,是英国威特瓦, M( D. A( W3 k, D3 Q/ r) s9 [1 ^ 斯首先建立的。三块平板不需要任何基准,通过相互 + J7 y. ~/ f% t6 f& ~4 P5 s$ t配刮,就可得到理论上无限高精度的三块平板,在此. o& E! x! T; w* C( _ 基础上,还建立了高精度直尺、角尺等一系列高精度 ?, w4 K7 F' _) F. ^- U" a$ T x基准件,从而使加工零件的几何精度大大提高。对机2 a2 t0 E4 A5 H1 S7 Z: o- v 床制造来说,它直接使机床的导轨和零件接触面的制) {9 x. S4 y- ^$ a+ Z E 造水平大大提高。+ S9 M! g5 z/ X( [+ F 补偿理论的出现使机械加工走出了“精度降低. `6 b' b: S; m. W+ \ 论”的牢笼,加工精度获得突破,机床关键零/部$ T8 d0 {& K3 ?* v; |' ? 件———丝杆和齿轮的加工精度得到提高,将此原理应 , l( d/ X# D( z0 V- d8 z用于直线刻线机、圆刻线机和齿轮加工等不同领域,/ @6 l6 p$ A h( ] 都取得很大成功。 / @( t% {$ q& `9 k. P9 i/ C5 O不久,就有人提出新的理论,称为“过定位和弹性 . v, X5 r) i9 v( X3 B/ E( N I平均理论”。根据空间定位理论,经典的设计原理认, r6 D% @& ~; T% G; q# v! R- C 为过定位是有害的,而新的理论则认为在高精度领域8 j8 ^" _5 `5 v& w3 h, { 里采用过定位方法反而有利。另一方面,新理论认' ^# I; y: A* W6 F2 B0 @8 t 为,在单项精度提高受到限制时如采用误差平均手段 ? d, X8 v4 z可获得突破[3]。; e( V) P3 a5 r- l 到20世纪中期,随着计算机的出现和完善,出现0 t7 |6 k$ @* u 了数控机床,它除了提高机床自动化程度与性能外, 0 U2 S+ m2 c6 W9 w' ?对提高机床精度也起了十分重要的作用。计算机给 7 Y4 q) Q" }" V/ B8 i( o/ \2 N机床带来的又一个巨大进步是实现了在线补偿,这一5 k( q! h4 F b9 g 技术不再需要预先测量出误差值[4]。& C" I8 {# H6 R: x 最近出现了神经网络控制理论,它用计算机模仿 ; R9 O; v! q0 m0 h5 \: K' j& m人脑的思维过程,使控制系统具有自我学习功能。机, c! `- p% S/ |( C0 q0 N 床能根据每次加工出的误差情况和不同工况下的误 ; {# B8 p& q/ o' x+ c' z: h差类型,自动找出各种工况下的误差规律,并定出自 6 W* M* g$ d ^动补偿方案,逐步逼近,使自动补偿精度随机床使用 ' @0 K& F) [* P9 {4 O, ^时间的增加而逐步提高。神经网络是未来提高加工0 o0 [4 K0 h0 z7 `) k& ^ 精度水平的很有希望的一种方法[5]。* Y5 O5 r" F1 {4 C* ]
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