栅能检测到的最小范围内。至于为什么要回到4090而不是5000,因为有“反向间隙”的问题,有兴 趣的同学自己搜一下吧。
然后就是分辨力,上面我提到的那个超精密机床采用大理石床身,4轴数控联动,以及全气浮支承和零传动结构,机床主轴回转精度0.05μm,直线伺服轴分辨 力1.25 nm,回转作台角位移分辨力0.009~bala~bala。不管那么多复杂的名词,我们要简单的理解误差补偿,只用理解分辨力就够了,分辨力1.25纳 米就是说机床走一步最少要迈出去1.25纳米。为什么分辨力重要呢,比如纳米光栅检测到刀具在伺服轴上实际运动到了5002纳米,要回到5000纳米的位 置,就不可能了,理想状况下的最小误差也会有0.5纳米。
实际状况下,要做到效果较好的误差补偿比以上这个栗子复杂多了,因为误差可能分布在某轴的6个自由度上,再带上个导轨直线度误差、导轨间垂直度误差什么 的。如果说这些硬着头皮还能用数学算出来,再考虑下加工的工件不一样,加工平台起始的动量就都不一样,加工时间也有区别,那么机床产热也自然不一样,产热 的区间有变化时机床的热膨胀就跟着变化,一会儿拖板翘了个兰花指给X轴带来俯仰误差,一会Y轴又热变形扭曲了直线度变化了,冷却液撒到工件上尼玛缩下去了 好几微米啊肿么办,喂我花了一个普通数控机床的钱买来的纳米光栅就只能补偿一个自由度上的误差?呃,总之要做最精密的机床,一颗淡定的心绝对是不可或缺, 当包括但不仅限于以上的问题一个一个逐步解决掉的时候,就能在精度上更进一步,就能制造出大家所泛指的工业拇姬了。
Q&A@剑寒秋水 :上面提到的机械加工零级精度平面,那么这台机械自身的精确度如何保障?【机床主轴回转精度0.05μm,直线伺服轴分辨力1.25 nm】从何而来?它可以来自另一台更高精度的机械吗?对它进行测量的器具的精度从何而来?
主轴回转精度是需要通过双频激光干涉仪测量以后才知道的,双频激光干涉仪细分以后的最小分辨率能达到10个纳米。一般测到这个数量级的时候,除了要找稳定的测量环境,还要用到干涉仪的温度湿度补偿模块,因为此时环境变化已经能让测量结果产生很大漂移了。
至于1.25nm的事情,文献中是这么写的,这也不是我的课题我也不知道具体怎么实现的。。。我只能通过常理大致解释一下。
一般来说呢直线伺服轴的分辨力是不用测量的。是买来就有标,或者算出来的。
这台机床是“直线电机、气浮导轨和纳米级分辨力光栅”。记得我之前说过两个要素吧,“检测手段”加“分辨力”。有纳米光栅这个检测手段的话,其实就差一个执行机构了。不幸的是直线电机我没好好研修过啊,不太清楚具体驱动器是怎么控制到这种精度的。
我只好就“为什么这个分辨力是算出来的”做个解释,用一般执行机构给你举个大毛栗子。你看一般比较常用的丝杠一个螺距是4mm,就是说丝杠转一圈儿,滑块 跑出去4毫米。伺服电机随便抓一个,加上DSP细分芯片分个32份儿,就可以达到6400个脉冲转一圈的程度。4毫米除以6400??你看,就算出来一脉 冲只跑0.625微米了??
超精密数控机床的精度其实挺反直觉的,你去看下机床展就会有体会,做激光板材切割的机床,看着他明明跑的快到能把人撞死的导轨,就神奇的能在一个毫米之内 停下来,-。-,还有工件转台和刀头上连根0.5mm自动笔芯,绕的速度快到你看都看不清。。。现代机械真的已经大大超越老师傅了,这没什么无法接受的, 因为这不是机器超越了人,是人超越了人,是把老师傅的能力提炼出来的人超越了老师傅而已。
2012-11-19 4 条评论 感谢 分享 收藏 ? 没有帮助 ? 举报 赞同3反对,不会显示你的姓名 大名,IT
观星、纪阴阳、朱晋玄 赞同
首先我要对我的老师说声对不起... 毕业后没干本专业,才几年这些专业知识我都忘了.
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有朋友回答的类似\最高精度的东西是人工打磨出来的\怎么说呢,也不能说错.但是这么一说至少给我的第一感觉是\还是人牛啊\但实际上最重要的原因在于\打磨\准确的说是\多次的\基于更高精度的可校验\有计划的\有误差控制的\的打磨.
这些\多次的\基于更高精度的可校验\有计划的\有误差控制的\名词.每个都对于着个学科.
另外,关于高精度设备只能加工出比自己精度低的零件也不一定.关键还是在于\多次的\基于更高精度的可校验\有计划的\有误差控制的\
跑个题,聪明人真的很厉害,很多工具设计的让人只能顶礼膜拜.说个最简单的,第一次接触到千分尺时,当时就被其分割1mm的方法折服了.
2013-06-18 3 条评论 赞同2反对,不会显示你的姓名 梁亚成,程序员 卢知情、王文子 赞同
有两种方法,一种是制造超高精度工业母床,一种是改进。第一种如上所说。虽然是纯手工,但是也利用了很多理论。第二种,就是通过检测和程序控制等等逐步修改-------也是半机械化的。第二种只能逐步提升精度。第一种非常严格,对温度和压力要求高,不仅仅是打磨技术。
不过技术上精度最高的手段不是打磨,而是离子;科学上精度最高的是纳米技术。纳米技术刻字,这个大家都知道吧。纳米技术这类微操作更能提升精度,但是这不是成熟的技术。
不过机床的精度不仅仅取决于零件,还有组装和控制、检测。应该说检测才是最重要的。不管是人工还是机器修正,都是把突出的地方刮掉。把精度说的和高科技无关,我觉得是过头了。而且我相信纳米技术发展,传统精度问题会消失。

