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本帖最后由 shaokuang 于 2014-6-27 15:45 編輯 7 Q! e. d: r& U4 m2 O F4 y
' P) P# Z. B, V( N% w4 v9 `. Q真巧，今天看到一篇文章。 c' B: V/ A9 \9 n
/ v' {: z1 A$ i! F2 e; U% x# }機床加工精度的發展" Q% t4 ^1 ]3 {/ B3 U
切削作為加工物體的手段由來已久,尤其是磨削6 Q9 E% Y( k2 Q8 y8 @9 M4 H7 R' O7 V
加工可追溯到上古時代,但作為通用機床是18世紀才4 f _0 @: t, z E, H: q y
開始形成,到18世紀后期才有了較明顯的發展,當時2 ^& N j2 x; |. s) V3 f+ f
的車床結構很簡單甚至還沒有拖板和進給絲桿。到7 G- v$ m% `% E, q, U0 N1 w
19世紀在英國出現了作為商品的通用車床,推動了工& k1 R" X* W; p4 S
業進步。當時,雖然已有了蒸汽動力機,但為避免咬
0 b! c% B5 X8 v缸,甚至出現大型汽缸和活塞的間隙高達5ｍｍ,而且
: L" t! y; w8 a! A進排汽需人工控制,因此性能和效率極差。依靠新的; N% g' p0 a1 e% A5 H3 F
機床與加工工藝,使汽缸與活塞的配合間隙縮小到0 Z0 m. `$ T6 a4 s- e
2ｍｍ,并制造出靈活的自動換汽機構,蒸汽機性能大大
+ G- A$ y# ^8 D A& ?9 X7 m提高,這一成果推動了英國的工業革命[2]。有了各種* {7 u. }9 ]% S- C0 V* [' }
機床,隨之而來的是精度問題,當時有一種相當普遍' t, g: n7 p' O0 [6 F
的看法,稱為“精度降低論”,即鑒于一臺裝有一級精/ D4 T; w6 s0 S
度母絲桿的車床只能車削出二級精度的絲桿,由此推9 e) Z5 d' \, I, z C
論所生產機床的精度不會高于原機床的水平。
* ]2 z3 l) j. R0 O% U* C1 _但隨著機床的發展,機床的精度越來越高,這是; T" G. C' L; w# @) O( t$ W
由于人們對精密加工基本思路的逐步開發而取得的。
/ k0 L- S8 n+ F( p其中最早也是最有名的三塊平板理論,是英國威特瓦
% |/ ]; N7 U2 z3 C! L8 L3 D& m2 K斯首先建立的。三塊平板不需要任何基準,通過相互
1 Z! k1 d! |7 l [( c7 E+ B" F配刮,就可得到理論上無限高精度的三塊平板,在此! R. ^# `) v+ m4 z& x3 g7 c3 ?
基礎上,還建立了高精度直尺、角尺等一系列高精度( j% C4 H: v/ @8 j# \. O
基準件,從而使加工零件的幾何精度大大提高。對機! e. O) G3 s& K
床制造來說,它直接使機床的導軌和零件接觸面的制
7 _3 I# h4 ?0 j* W' [8 A: X3 D% K造水平大大提高。" e' E3 h0 A/ r, I, q
補償理論的出現使機械加工走出了“精度降低& ?( D; R3 G. w8 S! _# B; h
論”的牢籠,加工精度獲得突破,機床關鍵零/部
* G2 N) A$ I) x件———絲桿和齒輪的加工精度得到提高,將此原理應0 z4 E3 L# C" J: n# Z: L s
用于直線刻線機、圓刻線機和齒輪加工等不同領域,) {1 N8 L' }! Q& x- C# s: v. G9 J
都取得很大成功。
2 u$ s$ E: b5 p+ Z3 V不久,就有人提出新的理論,稱為“過定位和彈性
* @! n$ g( k Y, Z. H9 k2 G平均理論”。根據空間定位理論,經典的設計原理認
0 W% g4 z$ B2 z# f0 g7 j7 H$ X為過定位是有害的,而新的理論則認為在高精度領域! ]; C9 S: U1 {7 D$ z" v
里采用過定位方法反而有利。另一方面,新理論認: z7 Y0 h+ `9 D/ i0 J. j' Y, K
為,在單項精度提高受到限制時如采用誤差平均手段' Q- K: t* S7 w4 B+ I
可獲得突破[3]。* P e! L1 t$ c0 O
到20世紀中期,隨著計算機的出現和完善,出現% D+ j( e M1 e' I1 @' N
了數控機床,它除了提高機床自動化程度與性能外,
& L, G3 ~; R% J* F5 G- q* A* \* y對提高機床精度也起了十分重要的作用。計算機給+ o7 z3 |0 K, c' p% ^
機床帶來的又一個巨大進步是實現了在線補償,這一
k( i% p% ?. n1 \0 \技術不再需要預先測量出誤差值[4]。# r7 X1 {* y5 R6 R
最近出現了神經網絡控制理論,它用計算機模仿2 Y. F2 c8 v+ q
人腦的思維過程,使控制系統具有自我學習功能。機) s; N. k8 h4 Z' E( w8 H
床能根據每次加工出的誤差情況和不同工況下的誤
' w) I2 o3 p1 p e差類型,自動找出各種工況下的誤差規律,并定出自
9 o2 q, L! U/ {動補償方案,逐步逼近,使自動補償精度隨機床使用
2 ? J% U8 p7 |! N/ }時間的增加而逐步提高。神經網絡是未來提高加工. U/ O2 P! E/ h0 l7 C
精度水平的很有希望的一種方法[5]。
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發表于 2014-6-27 10:50:49
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