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本帖最后由 shaokuang 于 2014-6-27 15:45 編輯
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真巧，今天看到一篇文章。
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; q; w3 q( e, I P6 T/ h機床加工精度的發展+ b( b0 E# j. ?6 A* `" M2 z
切削作為加工物體的手段由來已久,尤其是磨削
9 v* R" _9 `4 B5 v加工可追溯到上古時代,但作為通用機床是18世紀才
) _. p# |* n- Y' C+ z開始形成,到18世紀后期才有了較明顯的發展,當時9 o) {! `8 J" B4 H2 ?" t
的車床結構很簡單甚至還沒有拖板和進給絲桿。到( c6 _) E- ?, @) j6 O% o4 m
19世紀在英國出現了作為商品的通用車床,推動了工
, p2 r9 W. H* ^1 L業進步。當時,雖然已有了蒸汽動力機,但為避免咬* ?0 Y7 ~& u$ W) Q7 U
缸,甚至出現大型汽缸和活塞的間隙高達5ｍｍ,而且$ ^& B# t3 c1 C
進排汽需人工控制,因此性能和效率極差。依靠新的& ? j% h o) }
機床與加工工藝,使汽缸與活塞的配合間隙縮小到) a$ Z9 m% a9 O) B
2ｍｍ,并制造出靈活的自動換汽機構,蒸汽機性能大大
5 K0 X9 q; \0 J3 k2 H0 I7 M提高,這一成果推動了英國的工業革命[2]。有了各種 T" S3 ~) C: f2 ^3 F R% k3 K
機床,隨之而來的是精度問題,當時有一種相當普遍& a+ h+ M: h* u. c& h7 S& C
的看法,稱為“精度降低論”,即鑒于一臺裝有一級精8 [3 S: |/ u/ Z
度母絲桿的車床只能車削出二級精度的絲桿,由此推
5 m. L% i7 ]# R論所生產機床的精度不會高于原機床的水平。. v# c( ]9 V/ {$ S
但隨著機床的發展,機床的精度越來越高,這是
3 E- H) P5 N: y. O) X! U0 g2 O3 S由于人們對精密加工基本思路的逐步開發而取得的。
/ X4 k1 X1 y% J# f3 d其中最早也是最有名的三塊平板理論,是英國威特瓦
. @! g6 p- n; i2 f* c+ C/ m3 u斯首先建立的。三塊平板不需要任何基準,通過相互& K# r# @. p; A& X H
配刮,就可得到理論上無限高精度的三塊平板,在此
( g6 B4 q7 S( X5 i+ Q+ x' C* e基礎上,還建立了高精度直尺、角尺等一系列高精度9 t/ O, u `1 _' u! n4 ?
基準件,從而使加工零件的幾何精度大大提高。對機/ J% |8 H2 v% Y- b5 x
床制造來說,它直接使機床的導軌和零件接觸面的制
, n1 a# J# ]3 r) N2 q8 r& U: v. S造水平大大提高。
( I( u8 h' M, H補償理論的出現使機械加工走出了“精度降低
2 X, X- `+ F2 @論”的牢籠,加工精度獲得突破,機床關鍵零/部
7 m$ Y" W/ B/ L0 g7 O/ ~$ u2 v件———絲桿和齒輪的加工精度得到提高,將此原理應% ~3 C$ N* c N3 [: m0 N0 P
用于直線刻線機、圓刻線機和齒輪加工等不同領域,, y( @& v6 ^' W$ ~9 O! F* O2 z
都取得很大成功。
: w! \4 v2 K: E2 s* f2 W不久,就有人提出新的理論,稱為“過定位和彈性# b5 r! {+ S n
平均理論”。根據空間定位理論,經典的設計原理認% R: A7 O# h! m" Q% Z9 ^/ ^
為過定位是有害的,而新的理論則認為在高精度領域; e$ Q" K9 G, ~; \
里采用過定位方法反而有利。另一方面,新理論認
' Q+ x) [# h/ l8 b為,在單項精度提高受到限制時如采用誤差平均手段3 B. S2 \3 B m! s/ D
可獲得突破[3]。8 O, D6 ]# Z w; E
到20世紀中期,隨著計算機的出現和完善,出現4 S2 e! r- J/ }* |9 N
了數控機床,它除了提高機床自動化程度與性能外," o- l" X: }4 i* F- b% ]
對提高機床精度也起了十分重要的作用。計算機給7 t2 L, H, {& b4 {) d
機床帶來的又一個巨大進步是實現了在線補償,這一
9 x# o/ v% V0 M! S- K1 u技術不再需要預先測量出誤差值[4]。. [* X% L6 c, B8 D, o. l* e4 {
最近出現了神經網絡控制理論,它用計算機模仿# V9 y+ I. I8 }
人腦的思維過程,使控制系統具有自我學習功能。機3 ] N1 M* _' N
床能根據每次加工出的誤差情況和不同工況下的誤6 n" p% K! Z" ~" _
差類型,自動找出各種工況下的誤差規律,并定出自8 C( e6 z+ C" w
動補償方案,逐步逼近,使自動補償精度隨機床使用- O0 E! m+ h( u d
時間的增加而逐步提高。神經網絡是未來提高加工
/ J0 |% j. o2 p" t精度水平的很有希望的一種方法[5]。: O! Y4 @- O3 M2 l
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發表于 2014-6-27 10:50:49
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