Izrāvieni īpaši precīzu darbgaldu pamatkomponentu apstrādē un pielietošanas tehnoloģijā var nodrošināt spēcīgu tehnisko atbalstu apstrādes rūpniecības izdzīvošanai un attīstībai. Tomēr manas valsts īpaši precīzie darbgaldi un galvenie pamata komponenti iepriekš galvenokārt bija importēti.
Vārpstas detaļu cilindriskā apaļuma apstrāde mājās un ārzemēs pamatā tiek panākta ar īpaši precīzām cilindriskām slīpmašīnām. Kā piemēru ņemot vārpstas serdes ar diametru 100 mm un garumu 300 mm slīpēšanu, mūsu valsts cilindriskā slīpmašīna, iespējams, var slīpēt līdz 1 līdz 2 mikronu līmenim, savukārt ārvalstīs var sasniegt līmeni no 0,3 līdz 0,5 mikroniem.
Lai atrisinātu darbgaldu un galveno komponentu tehniskās problēmas, Nacionālās Aizsardzības tehnoloģiju universitātes profesors Dai Jifans un viņa komanda 5 gadus piedāvāja deterministisku modifikāciju apstrādes tehnoloģiju vārpstas detaļu ārējam apaļumam, kas uzlaboja vārpstas serdes apaļuma precizitāti līdz 0,1 mikronam, un veiksmīgi to attīstīja. Iepazīstinām ar īpaši precīzu gaisa statiskā spiediena vārpstu. Nesen, pēc Ķīnas metroloģijas institūta pārbaudes, attiecīgie hidrostatiskās vārpstas parametri ir sasnieguši starptautisku progresīvu līmeni, kas efektīvi uzlabos manas valsts īpaši precīzas apstrādes precizitāti. Attiecīgie pētījumu rezultāti publicēti izdevumos "Materiāli" un "Mikromašīnas".
bilde
Mandrel vairāku sensoru in situ mērījums. Fotoattēls no Nacionālās Aizsardzības tehnoloģiju universitātes
Sasmalciniet īpaši precīzas detaļas kā lāpstu
Iemesls, kāpēc manas valsts īpaši precīzie darbgaldi un galvenie pamatkomponenti iepriekš galvenokārt ir atkarīgi no importa, ir tas, ka lielākā tehniskā problēma ir "darba mašīnu" trūkums galveno detaļu apstrādei, tas ir, mašīnu un iekārtu ražošanai. pazīstami arī kā darbgaldi, tostarp virpas, slīpmašīnas, ēveles, urbjmašīnas utt., ir instrumenti instrumentu izgatavošanai un rūpnieciskās pašpaļāvības pamats.
Vispārējā apstrāde ir darbgaldu precizitātes "kopēšana" uz detaļām. Citiem vārdiem sakot, bez augstas precizitātes darbgaldiem nevar apstrādāt augstas precizitātes detaļas. Bez augstas precizitātes detaļām nevar montēt augstas precizitātes sastāvdaļas un darbgaldus. Darba mašīnas trūkums augstas precizitātes detaļu ražošanai ierobežo visas īpaši precīzu darbgaldu nozares attīstību.
Dai Yifan komanda jau ilgu laiku ir iesaistījusies mūsdienu optiskās ražošanas tehnoloģijas izpētē un attīstībā. Viņi atklāja, ka optisko detaļu galīgā ražošanas precizitāte ievērojami pārsniedz izmantoto apstrādes iekārtu precizitāti, un optiskās ražošanas pamatprincips ir pakāpeniski novērst augstus kļūdu punktus precīzā evolūcijas apstrādē. Komanda mēģināja pielietot šo apstrādes metodi, kas balstīta uz "precīzas evolūcijas" principu, augstas precizitātes mehānisko detaļu apstrādei. Visbeidzot, izmantojot apstrādes principu jauninājumus, viņi ierosināja deterministisku vārpstas daļu ārējās apaļuma modifikācijas procesu, pārkāpjot augstas precizitātes "darba mašīnas" robežu.
Kā darbojas deterministiskais veidošanas process? "Tas ir tāpat kā ar lāpstu, lai izlīdzinātu zemes gabalu, tas ir, izšķūrētu atbilstošu augsnes daudzumu no izciļņiem un nelīdzenām vietām un atkārtojiet to, līdz tiek iegūta ļoti līdzena zeme." Dai Yifan teica, ka šis process ir balstīts uz digitālo iekārtu komplektu, tostarp augstas precizitātes apaļuma mērītāju iegūšanu cilindriskām formām, laika kontrolētus slīpēšanas darbgaldus, kas nodrošina digitālu un precīzu materiāla noņemšanas vadību, īpašas datorprogrammas, kas iegūst tvertņu uzturēšanās laiku. slīpēšanas instrumenti noteiktās telpiskās pozīcijās utt.
Tehnika aizstāj pieredzējušus darbiniekus
Ar jaunu tehnoloģiju palīdzību Dai Yifan komanda izlauzās cauri laika kontrolētai slīpēšanas apstrādes tehnoloģijai, kuras pamatā ir precīzas evolūcijas princips, izveidoja integrētu procesa metodi cilindrisku detaļu apstrādei un testēšanai uz vietas un veiksmīgi izstrādāja īpaši precīzu. aerostatiskā vārpsta.
Ķīnas Metroloģijas institūta testa rezultāti liecina, ka gaisa statiskā spiediena vārpstas radiālā izplūde ir mazāka par 15 nanometriem un gala virsmas izplūde ir mazāka par 15 nanometriem. Ja tā būtu galvenā ass, kas ir tikpat liela kā zeme, rotācijas kustības izraisītā amplitūda nepārsniegtu 1 metru.
Testa rezultāti liecina, ka aerostatiskās vārpstas radiālā statiskā stingrība ir lielāka par 200 N uz mikronu, bet aksiālā statiskā stingrība ir lielāka par 200 N uz mikronu. Nespeciālista izteiksmē tas nozīmē, ka vārpsta var palikt nekustīga pie 20 kilogramu smaguma slodzes, un deformācija nepārsniegs 1 mikronu. Salīdzinot Precitech izstrādājumu rokasgrāmatu, kas pārstāv augstāko līmeni ultra-precizitātes jomā Amerikas Savienotajās Valstīs, iepriekš minētie tehniskie rādītāji ir līdzvērtīgi vai pat augstāki.
Šobrīd vārpstas detaļu ārējos apaļumus var apstrādāt un noslīpēt līdz dažu mikronu desmitdaļu līmenim gan mājās, gan ārvalstīs. Ja vēlaties to uzlabot, varat paļauties tikai uz manuālu slīpēšanu un apgriešanu. "Mūsu jaunā tehnoloģija var atbrīvoties no atkarības no ārkārtīgi pieredzējušiem strādnieku meistariem un var viegli organizēt ražošanu pēc mūsdienu industrializācijas modeļa, veicinot masveida un augstas efektivitātes ultra-precīzu pamatkomponentu ražošanu un pielietošanu." Dai Yifan teica, ka īpaši precīzi sasniegumi galveno darbgaldu sastāvdaļu apstrādes un pielietošanas tehnoloģijā sniegs spēcīgu tehnisko atbalstu ražošanas nozares izdzīvošanai un attīstībai, uzlabos augstākās klases darbgaldu atbalsta nozares ķēdi, ievērojami uzlabos konkurētspēju. augstas veiktspējas funkcionālo komponentu un veicināt augstas klases precizitātes un īpaši precizitātes darbgaldu lokalizāciju.
Dai Yifan piebilda, ka šie sasniegumi efektīvi atrisinās arī īpaši precīzas iekārtas un galveno procesu problēmas, ar kurām saskaras īpaši precīza galveno noteikšanas un vadības komponentu apstrāde, vēl vairāk atvieglos augstas klases galveno komponentu īpaši precīzas apstrādes masveida ražošanu un panākt zinātnisko pētījumu rezultātu strauju transformāciju.
