培育一批再制造领军企业,机床再制造( 二 )


(有学过高中物理,复合运动概念)接下来这就到了重点的地方了!计算一个机床的精度,一般有两种精度,一个叫绝对精度,一个叫重复定位精度 。(1)绝对精度的含义,通俗理解就是:硬件层面,伺服精度,减速机精度,轴承传导精度,组装在一起后,点到点的测量得到的精度 。你可以理解为,我指定机器人到坐标(0,1,1)点,最后机器人也向那个方向移动了 。
但是测量结果是偏差了0.01mm 。这就是绝对精度是0.01mm 。绝对精度在应用中一般不常用,它主要是设备厂商自己出厂检测产品的时候使用 。用来确定设备是否合格!在加工产品的时候,我们经常看到的精度,其实是重复定位精度,也叫MTBS(有的地方有这个参数字样可以去看一下) 。有没有企业会宣传绝对精度,这肯定是有的,但是绝对精度确实没法在工作中使用 。
这种宣传多数是噱头 。(2)重复定位精度,其实就是末端的执行机构,例如带有刀具的主轴,他在运行10000次中,平均到达目标点的误差 。你可以想象一下,一个不断工作的设备,各个轴都在运动,尤其是精雕机这种高速运动的机床 。不断运动加工产品,他的精度怎么保证?单纯的依靠硬件的刚性来保证?所有的硬件都是会被磨损的 。
那么怎么办?用算法进行纠偏!也就是用软件来做补偿,弥补在硬件运动中偏移的量 。数控机床在算法层面,都是有一个坐标系的,同时带有编码器或者激光距离传感器 。这种传感器本身误差是很小的,并且精度非常高 。这些设备在运行中,会实时的反馈位置,根据各关节传感器带来的位置测量,计算出最后主轴的实际位置与设定位置的差距,来进行算法纠偏 。
也就是把硬件损耗,给弥补上 。这就是在实际的数控机床上面,控制精度的方式 。题主这里说的,如何加工出世界上最高精度的机床,以及机床零部件 。其实片面的将绝对精度给方大了 。这其实就是相当于上面上说的绝对精度概念 。但是绝对精度在实际生产中不作为参考标准使用 。正如我们说的,所有的零部件的绝对精度都是0.001mm,但是组装起来后,他一定就不是0.001mm 。
这就是组装误差 。当然还包括材料误差 。组装后影响他们精度的原因,例如材料刚性 。例如钢尺子,很直对吧,但是刚性底,如果放一个重物就会变形,就没有所谓的精度了 。还有温度,也是影响材料刚性的关键 。因此,用上面大量篇幅费力的讲精度的问题,就在说明一个事情 。那就是即使你做出绝对精度非常高的零部件,你不一定能做出高端的数控机床!但是没有超高精的零部件,肯定是没有高端数控机床的!最典型的产品,就是前两年,国内市场一直讨论的:工业机器人的减速机,中国一直无法生产 。
全球的减速机都被日本两家企业垄断了 。(现在可以生产了)机器人减速机组成部门,都是各类齿轮,轴承 。那么接下来就可以说,高精尖机床和高精尖的零部件这个“鸡生蛋,还是蛋生鸡”的问题了!工业生产是一个“往复”加工,不断调整的过程 。第一台机床很粗糙,但是在加工了粗胚之后 。这个粗胚可以是应用于机床的零部件 。这个粗胚想要再进一步的提高绝对精度,在没有机床的情况,就需要手工的刮研 。
手工刮研,说的通俗一点,就是一点一点的划去突出的部分,慢慢的找平 。这个过程是一边刮,一边测量 。看清楚了是一边刮,一边测量 。不能一直刮,不然那就是在刨坑 。这个过程可以达到非常高的精度,可以达到0.0025mm以上 。工业中,一般将0.01mm叫做一个丝,这个0.0025mm,是一个丝的四分之一 。刮研是提高我们最开始看到的机床的丝杆,导轨的主要手段 。

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