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柔性铰链在精密和超精密加工中的应用与研究

发布时间:2019-07-05  发布者:亿创量具

和超加工技术是机械制造业中较重要的一部分,它不仅直接影响技术和国防工业的发展,而且还影响机械产品的精度和表面质量,影响产品的竞争力。近年来,随着微电子技术、宇航和生物工程等学科的发展,对机械的精度要求越来越高,要求机械和检测设备具有亚微米级甚至纳米级精度。例如,用金刚石车刀直接车削大型天文望远镜的抛物面反射镜时,要求加工出几何精度高于1/10光波波长的表面(几何形状误差小于0.05μm);计算机外围设备中的大容量磁鼓和磁盘的制造,为保证磁头与磁盘在工作过程中维持1μm内的浮动间隙,就严格控制磁鼓或磁盘在高速回转下的跳动等等。

微位移技术是机械和仪器实现高精度的关键技术之一。微位移技术由微位移机构、检测装置和控制系统三部分组成,它的行程小、灵敏度和精度高,大理石平台主要用于提高运动的灵敏度和精度。近年来得到迅速发展,成为现代机械工业的基础。目前,主要应用在精度补偿、微进给及调整三方面。

柔性铰链分为单轴柔性铰链和双轴柔性铰链两大类;在微位移机构中广泛用于制作微动工作台的柔性导轨、支承等。用柔性铰链制作的微位移机构,具有很高的位移分辩率1nm、定位精度±0.05μm和重复精度,工作稳定、无机械摩擦、无间隙、无爬行和体积小等特点;柔性铰链支承微动机构是近年来发展起来的一种新型的微位移机构,是一种很有应用前景的微位移器件。

微位移是指行程范围在几十微米以下,位移精度在微米或亚微米级以下的线位移或角位移。它与行程范围大、位移精度低的位移系统有很多显著区别。通常,微位移系统可有几种方案来实现,用柔性铰链制作的微动工作台已广泛应用。

用柔性铰链制作的柔性支承微动机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构。它具有很高的位移分辩率和高的定位精度和重复精度,工作稳定,可以做到无机械摩擦、无间隙、无爬行;同时不产生噪声和发热,可在各种介质环境中工作,是机械理想的微位移机构。已广泛应用于宇航、航空、微电子、测量及生物工程领域,开创了精度进入微米/纳米的新时代。

大理石平台色泽黑色,结构质地均匀,是用做基准的测量工具、机械平台的底座、 实验室检测工具的平台。大理石平台在使用时需要对其进行加工。那么大理石平台的加工流程是怎样的呢?

一、先将需要加工的大理石平台粗磨,粗磨是将大理石构件的厚度和平度粗磨控制在标准内。

二、将粗磨后的大理石平板,进行二次半细磨,半细磨可以去除比较深的划痕让大理石平台达到标准的平度。

三、细磨大理石平台的板面,将半细磨的板面平度进一步的精度化达到有精度的基础上。

四、将细磨带有精度的大理石平板进行人工手工精磨,细致的进一步精研精度直接达到需求精度为止。

五、将精研细磨后达到标准精度的大理石平台进行抛光,抛光后的大理石平台表面光滑性高、平面粗糙度数值小,确保了精度稳定。

花岗石机械构件适用于现场的工作环境,并高度恒久长期保有产品本身精度的特性,能确定工作环境中加工与检测的精度与工作产品品质,特别是用于高精度的测量方面。那么花岗石机械构件的优点有哪些呢?

1、花岗石平台组织结构稠密、表面光滑、粗糙度数值小;

2、花岗石经长期时效,内应力完全消失,材质稳定,不会变形;

3、耐酸、耐碱、、抗磁;

4、不会受潮生锈,使用、维护方便;

5、线胀系数小,受温度影响小;

6、工作面受碰撞或划伤后,只会产生凹坑,不产生凸纹、毛刺,对测量精度无影响。

7、热应力较大,比电弧焊容易产生裂纹,同时线收缩产生裂纹倾向大。由于裂纹倾向受喷焊时间、喷层厚度等因素影响,缺陷大小受到限制,而且焊补的缺陷需清理干净,由于喷粉中含Fe量比例较高。

8、形成的喷层较电弧焊与母材的颜色相近。但因具有量的Ni,所以无法与母材颜色接近,焊补后可以进行机械加工。 传统的喷焊、电弧焊工艺,焊补后易产生裂纹,工件易受热变形。


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