O núcleo de precisão de usinagem do torneiro de ultra-precisão é alcançado através da "base de precisão de hardware + redução de ruído de controle ambiental + ciclo fechado de processo e detecção", alcançando uma precisão dimensional de nível nanométrico (geralmente ≤ 100 nm) e uma precisão de forma submicrônica.
Hardware básico: garantia básica da precisão
Estrutura de máquinas-ferramentas de alta rigidez: o uso de granito natural, granito artificial ou materiais de liga de grau aeronáutico, tais materiais têm boa estabilidade térmica, grande amortiguação e podem reduzir a vibração e a deformação térmica.
Sistema de eixo ultra-preciso: equipado com eixo de suspensão de pressão aerostática, líquida estática ou magnética, o erro de rotação do eixo é controlado em escala nanométrica para evitar desvios de processamento causados pela eccentricidade do eixo.
Sistema de alimentação de alta precisão: usa um parafuso de esferas (pré-aperto para eliminar a lacuna) ou um motor linear, com feedback de circuito fechado da barra de rastre (resolução de até nanoescala) para garantir a precisão do posicionamento e a estabilidade do movimento de alimentação.
Ferramentas e pinças de alta qualidade: usando ferramentas ultra-rígidas como diamantes (PCD / PCBN), a afiadura da borda de corte chega ao nível nanométrico; As ferramentas de fixação (por exemplo, aspiradores de vácuo, pinças de precisão) possuem alta coaxialidade e baixa deformação para evitar desvios de fixação da peça de trabalho.
Controle ambiental: eliminação de interferências externas
Controle de termostato: a temperatura ambiente de processamento é estável de 20 ± 0,1 ~ 0,5 ° C, evitando que a máquina-ferramenta, peça de trabalho e ferramenta produzam enflamento térmico devido a mudanças de temperatura, levando a desvios de tamanho.
Projeto de isolamento vibratório: a máquina-ferramenta é instalada em uma base de isolamento vibratório ou em uma mola de ar para isolar o efeito das vibrações do solo (por exemplo, operação de equipamentos de fábrica, movimentos de pessoas) no processo de corte.
Ambiente limpo: estar em uma oficina limpa (geralmente Class100-1000), reduzir a poeira, impurezas ligadas à superfície da peça de trabalho ou da ferramenta para evitar riscos ou erros de processamento.
Processo e inspeção: otimização dinâmica e circuito fechado de precisão
Otimização de parâmetros de corte de precisão: uso de pequenas quantidades de corte (baixa velocidade de corte, pequena alimentação, profundidade de corte superficial), redução da força de corte e calor de corte, redução da deformação da peça de trabalho e desgaste da ferramenta.
Monitoramento e compensação em tempo real: Detecção em tempo real de erros de geometria da máquina-ferramenta (como linearidade, verticalidade) e erros de movimento através de interferômetros a laser, bolas e outros equipamentos, compensação dinâmica através de sistemas de controle CNC.
Verificação de detecção on-line/off-line: medição on-line do tamanho da peça durante o processamento com uma sonda de contato, como a sonda Renishaw, ou detecção off-line após o processamento com instrumentos de precisão, como microscópios de força atômica, interferômetros a laser, para garantir a precisão.