外文翻译--一台先进的超精密平面磨床 中文

毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： 2002) 20:639648 附 件： 指导教师评语： 译文比较正确地表达了原文的意义、概念描述基 本符合汉语的习惯，语句较通畅，层次较清晰。 签名： 2009 年 3 月 18 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 一台先进的超精密平面磨床 一个分支机构 近开发了一种具备多种自动监督功能超精密平面磨床。 该公司提供器械给克兰菲尔德大学的精密工程组，以便该集团可以进 行研究，尤其是无损坏的磨削完整的上表面和下表面。这份报告讨论设计的机床初步的试验和研究项目的可行性。这些项目将会受益于这样一个先进的融合许多的先进功能，自动监督和控制加工的机床系统的可用性。 关键词：自动监督 ;磨削 ;机床设计 ;精密加工 1 引言 门设计和制造的成本效益好的，含有先进材料包括陶瓷，玻璃，金属间化合物和硬合金钢的机床。这个的制造科学（质谱）学院密切重视与克兰菲尔德大学发展协作联系，目前正在为汽车制造业进行着一系列的超精密和高速加工 的研究项目包括超硬加工，韧性加工脆性材料和精密加工。互补的研究利益对于两个组织，已经使克兰菲尔德精密得到了发展并为精密工程研究小组提供一台先进的超精密平面磨床。这将是该集团进行了广泛的研究的方案，特别是无损坏的磨削完整的上表面和下表面。 材料纳米的分解与控制的加工被视为中期与后期的成本和时间的问题，困扰着制造光电和其他精密零件。例如，延性磨削脆性材料可提供光滑平面，如平面，与通常遇到的相比有纳米数字的准确性和较高的生产速度 1 。更重要的是，韧性毛砂表面的磨削力很少或根本没有对毛砂面损害，从而无需抛光 后的相关步骤与传统的研磨。在许多性能“ 微小的”产品（如半导体，光通信系统，计算机外围设备等） ，以及较大部分为航空航天和汽车应用，取决于越来越高的几何精度和微观和纳米表面。最近，汽车行业已表明了今后的要求表面的某些关键传输部分达到光学玻璃的质量，与目标 10 纳米镭表面光洁度在经济生产淬火钢的直接加工，不抛光。 玻璃和陶瓷被用来制造无损坏的磨削表面，以及淬火钢被用来生成“光学”的表面的环境是苛刻的， (a)即使在最好的生产设备上许多机床所需要的部分也很难被找到的，例如精度高，平整度好，环刚度好 2 ，（ b ）辅助装置的特殊开发，以适应特定的应用（如砂轮整形和修整）（ c ）正确的磨削技术的应用（许多变数 却，速度，进给级数等）。所有的条件必须得到满足，流线型端面磨床已经被开发来满足这些要求。 2 目标 为了满足表面完整性和如上所述的生产力，需要大量的组件，主要的发展目标包括： 1加工改进可能为了使组件部分具有很高级数的表面 /下表面完整性。 2加工过程被优化为“朔性模式”为了加工脆性性材料（玻璃和陶瓷） 3一个单个的只有一个装置的改进以取代典型分三个阶段的研磨，腐蚀 和抛光过程，从而提高的生产力。 3 工艺 加工的首要必备条件是它应该有能力使非常光滑的加工表面加工成型为直径 350外，表面应该很光滑（ 50且极小的表面损坏。理想的表面质量应接近于被抛光后的质量。为了满足这些苛刻的工艺要求旋转磨削被利用。旋转磨削的一个特点是不同于传统的平面磨削。它有一个恒定的接触距离和一个恒定的磨削力。图一显示了磨削原理。杯形砂轮与旋转工件和轴向进给的砂轮一起去除工件表面的毛刺，直到达到其最终厚度 /几何。 4 机床 加工的要 求严格和组件部分必须具有极高的环刚度。这个平面磨床（图 2 ）的设计目标是： 1 环刚度优于 200 牛每微米 1 平且有良好的动态阻尼，要求实现下表面的超微量磨损。 2 控制强度（轮组件表面）达到 秒，要求实现总厚度变动（视）公差为的 米 3 控制削减深度，以更好地超过 米，要求实现下表面的超微量损害。 4 主轴轴向运动误差的小于 米，要求为实现下表面的超微量损害。 5测量和反馈的部分厚度为 米，才能实现微米的厚度公差。 1. 平整表面的几何图样被决定是通过砂轮的旋转轴的相对位置和工件夹具。图3 显示机床的相对运动和坐标轴。有 11 个坐标轴，加上三个机床自动加载动议（未显示），都在驱动伺服控制之下。这些是： 磨削主轴 C 工件头架主轴 Z 轴进给 X 横向进给 修正主轴 W 整理基准 A 倾斜间距 B 倾斜偏转 洗刷卡盘 P 探测针厚度 清洗装备 如下所述，要达到完美准确的平整度，需要叠加轮的 旋转轴与调整主轴有策略的适当连接。此外，本研究机床原型将通过纳入以下的先进功能而得到利益，自动监督和控制加工过程。 调整工件和磨削砂轮平面 相对排列的两个旋转主轴 C （图 3 ）被简化因为几何表面可以被描述通过几何方程组。磨削加工要求一个特定的角度在磨削平面和工件平面之间被保持因为 Z 轴向进给被应用。这个角度通常是大不到一定程度的，以至于工件和砂轮几乎平行。这个角度被监控通过三个位于磨削轴外罩与一个表面精加工的工件轴外罩之间的测量 感器。该传感器被放置在磨削轴的外罩周围，大约等同于 砂轮到其中心轴线的距离，有一定的分隔。来自这些传感器的信息被反馈到控制系统来修正控制 A - （定位） ， 向）和 Z - （进给）轴线。这是机器的一个独特的功能，来保持工件平整度因为工件表面的损害降低因而表面光洁度提高因而磨削力显着增加。磨削轴前端基准弯曲的影响是会制造出的非光滑平面。常规机床的这个基准调节是通过机械调试和错误调整，并且依赖力的偏转惯量。然而，在这台机床上如果工艺条件发生变化，基准也会自动补偿。这可以被优化以适应材料和砂轮条件的变化通过改变伺服控制系统的软件。 图在图 . 4. 2. 3. 砂轮 粗加工和砂轮抛光被集中安置在一个轴上通过一个包含前进 /回拉机械设备来粗磨砂轮专利系统，如图 5 显示 。为了最大限度地提高组组成部 件的生产能力，一个有粗糙粒子的砂轮被首先用来获得一个高的材料去除率。精加工的抛光砂轮，被用来获取成品尺寸和表面平整性。 检测砂轮接触 声发射（ 传感器被用来建立砂轮与组成部分之间的最初联系。因为建立第一次联系非常重要对于取得好的限制，当进行最后研磨时，环行传感器将被安置在工件前端和磨削轴上。这些都是非常敏感且易损坏，被锁定在主轴前端，接近信号源。 一个整形砂轮轴总是装有使能够实现砂轮的“触摸敷料”的 磨削力的测量 磨削力被有规则的通过传感器的测量位置在远离外部应力时 ，如丝杠螺母及其相关的摩擦。测量磨削力提供一个良好的砂轮运行迹象。 测量砂轮罩与组件的厚度 砂轮罩与组成部分的厚度一起被监测。一个特别设计的铁砧和 配 探针 被用来衡量组成部分厚度。这么做是通过最初砧的基准和位于工件结合处的多孔真空陶瓷探针的夹具。当测量元件厚度，砧，探针有着一样滑道，结合夹具基准和与组件平面接触的 针，因此给出一个测量厚度。磨削轮的磨损可被找到通过直接读取 Z 轴的位置，与夹具基准定位有关。热量增长被测量通过一对安装在工件轴和磨削轴之间的电涡流探头。任何增长可以被自动补偿 通过调整的两轴的相对位置。 辅助功能 这个机器具有的功能是机床的组成部分和夹头的清洗，也有一个具有自动的安装卸载能力的自动安装设备来自动安装和卸载放置在工作轴上的组成部件。 4. 5. 5 机器调试 机床服务包括了供给空气，供给磨削冷却散热剂 和供给 发动机冷却剂，也同时三相交流电机。空气被提供通过一个性能良好的供应和空气调质系统，这些可提供清 洁干燥的空气在 13过 5000L/气消耗在平面磨床内的空气轴承中大约是 2000l/其余部分被用做各种不同的空气清洁与设备清洗。空气被过滤到 米，并且被干燥的压缩到 的以满足运作超精密空气轴承的要求。 冷却液被供给通过循环的水。它被抽取至 速高达 100l/却液被分配给各个冷却喷嘴，被个别控制，因此被需要通过机械的加工。被用过的冷却液被回收到一个收集箱，然后通过一个抽水泵反馈到存放冷却剂的箱中。一些水中杂物（工件和砂轮残留）被放置在这里，残余部分 被清除通过各个阶段的过滤至 米。 服务准备要求一个的多样的流体分布控制程序，结合适当的安全联锁和性能监测系统。 5 1 控制系统 控制系统分为两部分，以一个工业用的 标准，和克兰菲尔德大学的 基础。 机器的 I / O 在一个分布式总线 S 系统和伺服控制系统控制下被实施通过一个环形光纤总线元件。 在 序被要求在试车中的较小的修改，大部分的成果被集中在进一步发展 序，尤其是在磨削传感接触上，和整形和研磨运作上。 5 2 机械制造准备 为磨削加工运作做准备，评估 的若干方面是至关重要的： 1 机路线。 2 主轴的平衡。 3 旋转的条件。 4 冷却剂的应用。 5 机器运动的控制。 磨削表面质量有很主要的决定因素同时需要按要求解决。 附件 2：外文原文