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國內(nèi)第壹次大口徑非球面車磨復(fù)合機床研制成功

  大尺寸非球面車磨復(fù)合加工機床不僅具有自主知識產(chǎn)權(quán)，也填補了國內(nèi)空白。日前在中國機械工業(yè)聯(lián)合會和中國機械工程學(xué)會共同組織召開的;高中檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國家科技重大專項科技成果鑒定會上; 大尺寸超精密非球面加工機床及應(yīng)用工藝項目獲得來自大連理工大學(xué)、浙江大學(xué)、北京機床所、中國工程物理研究院、清華大學(xué)、中國航天科技集團等權(quán)威專家一致認(rèn)可，該成果對于提升我國相關(guān)領(lǐng)域核心競爭力和創(chuàng)新能力具有重要意義。

　　據(jù)了解，重慶CNC數(shù)控車床，激光核聚變裝置、光學(xué)系統(tǒng)、大型天文望遠(yuǎn)鏡等國家重大工程及國防尖端技術(shù)對高精度大口徑光學(xué)非球面元件有極大的需求。該類元件屬于硬脆性難加工材料，對非球面表面加工精度的要求也相當(dāng)高，當(dāng)前國內(nèi)精密超精密加工技術(shù)及裝備與國外相比仍然存在階段性差距，技術(shù)整體水平落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家。大口徑超精密級磨床無論在加工精度、加工尺寸，還是可靠性設(shè)計、環(huán)境控制等方面都還處于實踐驗證階段，而同時國外發(fā)達(dá)國家對我國實行嚴(yán)格技術(shù)封鎖和設(shè)備禁運。

　　針對國家對高精度大口徑非球面光學(xué)元件的重大需求，天津CNC數(shù)控車床，西安交通大學(xué)聯(lián)合國內(nèi)超精密加工領(lǐng)域的優(yōu)勢單位：秦川機床、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京空間機電研究所、廈門大學(xué)和蘇州大學(xué)，第壹次采用階梯梁結(jié)構(gòu)成功研制出了1500mm非球面超精密車磨復(fù)合加工機床，CNC數(shù)控車床，實現(xiàn)了典型加工件的面型精度優(yōu)于 5m，粗糙度小于10nm，同時研制出了1500mm大尺寸工件等應(yīng)力支撐夾具和高精度工作轉(zhuǎn)臺，開發(fā)了測量范圍可達(dá)1000mm的大尺寸非球面測量裝置，重復(fù)測量精度1m。

　　據(jù)悉，這項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大尺寸非球面車磨復(fù)合加工機床由蔣莊德院士主持完成，這也是自西安交大2011年高中端制造裝備協(xié)同創(chuàng)新中心啟動以來取得的重大突破性成果。

CNC數(shù)控車床加工針對哪些對象呢?

　在CNC數(shù)控車床加工五金件中凡是能在普通車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車床上加工。然而數(shù)控車床具有加工精度高、能做直線和圓弧插補以及在五金加工過程中能自動變速的特點，其工藝范圍較普通機床寬得多。

　　CNC數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，能方便和精準(zhǔn)地進(jìn)入人工補償和自動補償，所以，能加工尺寸精度要求較高的零件。此外數(shù)控車削的刀具運動是通過高精度插補運動和伺服驅(qū)動來實現(xiàn)的，再加上機床的剛性好和制造精度高，所以，它能加工對母線直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。對于圓弧以及其他曲線輪廓，加工出的形狀和圖紙上所要求的幾何形狀的接近程度比用仿形車床要高得多。

　　CNC數(shù)控車床有恒線速切削功能，所以可以選用較佳線速度來切削錐面和端面，北京CNC數(shù)控車床，使車削后的表面粗糙度值既小又一致，加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。

　　CNC數(shù)控車床加工不但能車削任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋，而且能車變導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。數(shù)控車床車削螺紋時主軸轉(zhuǎn)向不必像普通車床那樣交替變換，它可以一刀又一刀不停頓地循環(huán)，直到完成，所以數(shù)控車床加工螺紋的效率很高。