我國磨床工具機業未來發展榮景可期
http://www.gjzbw99.com 2005-03-11 10:28 《中華工控網》原創
精密機械工具機中，磨床在追求級精度的領域中，是所有傳統產業高科技的代表，不僅可帶動其它工具機產業加速升級，達成全面性的經濟結構的調整，而且磨床精密機械更是工具機業中關鍵的樞紐工業。
未來磨床技術研發與發展方向包括：
一、次微米磨床設計技術的研發：次微米磨床設計理念，由可實現次微米精度評估，磨床性能規格硬件規格設定組裝制作與量測驗證四項工作構成，根據切削進給最大速度加速度切削能力，指定性能規格，包括移動范圍定位精度重現性精度、分辨率、負載、回授方式、應答靈敏度、感應度，并推算致動器所需功率及扭矩連續運轉最大轉速，進而決定硬件規格。
二、磨床的結構特性分折技術的研發：利用ANSYS有限元素軟件分析磨床各種結構特性，如結構靜能變形與應力分析結構自然共振頻率與振型分析，結構負載動態反應分析。
三、磨床結構最佳化設計技術的研發：結構最佳化主要目的為增進結構強度，設計變量通常為各結構組件的尺寸，而目標函數通常為結構質量或是結構的特性，多目標函數則為數個目標函數以權重方式相加而合成單一個目標函數，結構特性包恬靜態特性，如結構受力變形結構受力產生應力，以及動態特性，如共振頻率范圍，結構瞬時響應等，而限制條件通常為位移或應力或特征值限制等。
四、可實現次微米進給機構技術的研發：進給機構中致器輔承箱、滾珠導螺桿、傳動座、支撐座是關鍵零件，而影響進給機構參數有直線度、平行度、同心度、軸承預壓、幾何精度及重復定位精度等，滑軌及工作臺則關系到抵抗切削負荷、重量、摩擦力等靜剛度，自然頻率及動剛度等動態性能，以及抗摩擦及耐磨耗的光滑度。
五、高剛性能摩擦滑軌技術的研發：影響定位及運動精度的考慮，除滑軌及滾珠導螺桿本身幾何精度外，重要的是滑軌結構類型所造的剛度及接觸精度。高可靠度的進給機構設計，除要提高滑軌及滾珠導螺桿制迼精度外，進一步要由運動力程序分析工作臺與滑軌間磨擦力，研究如何提高滑軌剛度，降低滑軌面摩擦力，設計良好滑軌潤滑系統，避免低速微進中膠著滑現象的產生。
六、高精密定位誤差補償技術的研發：對于高精密定位所需定位回路回饋系統，將以全閉回路設計，研究達成次微米精度誤差補償所需的技術，這是不同于u級精度補償的方式，次微米精度要能做到隨時誤差控制且及時差補償的結果，因此研究方向以最終誤差補償精度穩定為目的，對于因熱效應、熱變形、幾何精度或位置偏差等，會影響定位精度因素，必須事先研究預防，盡量能排除外界干擾做到變化愈少愈好，然而在這之前，必須先完成伺服系統的規劃設計，并開發能補償次微米精度差的技術。
七、伺服動態精度測試技術的研發：控制器采用FANUCi型控制器及ai伺服馬達，輔以控制器伺服系統參數調整軟件，可依此軟件先完成伺服馬達穩定性參數調整，除可以此軟件有效快速的判斷伺服所能達成的極限能力，也可以作伺服系統的鑒別功能，配合加速規及高精密電子萬分表，作伺服進給系統動態精度測試，精確的量測出機臺的剛體運動興撓性振動，并驗證閉回路高應答回饋系統的實時補償能力。
八、結構動態及切削性能測試：包括滑軌運動高精度測試、計算機數控系統功能測試、伺服進給機構穩定性測試、次微米定位精度誤差補償測試、結構動態剛度分析、振動噪音檢驗整機溫升估測、實作切削能測等，皆是為獲得穩態精度與可靠度驗證所需的條件。
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