El núcleo de precisión de mecanizado del torno de ultraprecisión se realiza a través de "fundación de precisión de hardware + reducción de ruido de control ambiental + circuito cerrado de proceso y detección", y finalmente se logra una precisión de tamaño nanométrico (generalmente ≤ 100 nm) y una precisión de forma y posición submicron.
1. hardware central: garantía básica de precisión
Estructura de máquina herramienta altamente rígida: utiliza granito natural, granito artificial o materiales de aleación de grado aéreo, que tienen buena estabilidad térmica y gran amortiguación, lo que puede reducir la vibración y la deformación térmica.
Sistema de eje principal de ultraprecisión: equipado con eje principal de presión estática de aire, presión estática líquida o Levitación magnética, el error de rotación del eje principal se controla en el nivel nanométrico para evitar la desviación de procesamiento causada por la excentricidad del eje principal.
Sistema de alimentación de alta precisión: utilice un tornillo de bola (pre - Apriete para eliminar la brecha) o un motor lineal, con retroalimentación de circuito cerrado de la regla de rejilla (la resolución puede alcanzar el nivel nanométrico), para garantizar la precisión de posicionamiento y la estabilidad del movimiento del Movimiento de alimentación.
Herramientas y pinzas de alta calidad: se utilizan herramientas súper duras como diamantes (pcd / pcbns), y la agudeza de la hoja de corte alcanza el nivel nanométrico; Las herramientas de fijación (como las ventosas de vacío y las chaquetas de precisión) tienen características de alta coaxalidad y baja deformación para evitar el desplazamiento de la pieza de trabajo.
2. control ambiental: eliminación de factores de interferencia externa
Control de temperatura constante: la temperatura ambiente de procesamiento se estabiliza en 20 ± 0,1 a 0,5 ° c, evitando la expansión térmica y la contracción fría de máquinas herramienta, piezas de trabajo y herramientas debido a cambios de temperatura, lo que conduce a desviaciones de tamaño.
Diseño de aislamiento de vibraciones: la máquina herramienta se instala en la base de aislamiento de vibraciones o en el resorte de aire para aislar el impacto de la vibración del suelo (como el funcionamiento del equipo de la fábrica y el movimiento del personal) en el proceso de Corte.
Ambiente limpio: en un taller limpio (generalmente de clase 100 a 1000), reduzca la adherencia de polvo e impurezas a la superficie de la pieza o herramienta y evite arañazos o errores de procesamiento.
3. proceso y detección: optimización dinámica y circuito cerrado de precisión
Optimización de los parámetros de corte de precisión: se utilizan pequeñas cantidades de corte (baja velocidad de corte, pequeña alimentación, profundidad de Corte poco profunda), se reduce la fuerza de corte y el calor de corte, y se reduce la deformación de la pieza de trabajo y el desgaste de la herramienta.
Monitoreo y compensación en tiempo real: a través de interferómetros láser, medidores de palos y otros equipos, se detectan errores geométricos (como rectitud, verticalidad) y errores de movimiento de la máquina herramienta en tiempo real, y se compensa dinámicamente a través del sistema cnc.
Verificación de detección en línea / fuera de línea: durante el procesamiento, se mide el tamaño de la pieza de trabajo en línea con una sonda de contacto (como la sonda renishaw), o después del procesamiento, se detecta fuera de línea con instrumentos de precisión como microscopía de fuerza atómica e interferómetro láser para garantizar que la precisión cumpla con los estándares.