超精密機械滑臺的裝配分析與數控機床實際改造

一般來說，超精密機械滑臺主要包括基座、導軌、光柵尺以及上滑臺等多個部分。在超精密機械滑臺的裝配中，較重要的裝配工作是滑塊組件以及導軌的裝配，這兩個部分的裝配精度會對機械滑臺的定位精度造成直接的影響。另外，基座平面具備的直線度也會對滑臺的工作精度造成影響。具體而言，機械滑臺的裝配注意要點如下：超精密機械滑臺的基座包括兩個平行度導軌以及滑塊組件安裝面，這一安裝面的裝配精度會對機械滑臺裝配完成之后的精度造成影響。如果基座平面的直線度不滿足加工要求，工作人員需要根據測量所得的數據重新進行基座的研磨，以此保障基座具備較高的直線度，使其滿足基座的裝配要求。與此同時，因為基座包括兩個導軌，所以工作人員需要遵循自為基準原則，分別測量兩個的直線度，選擇直線度相對較高的導軌作為主導軌，起先進行主導軌的裝配，在主導軌的基礎上裝配副導軌。

基座導軌直線度的測量：通過上述介紹可知，在進行基座的裝配之前，需要測量導軌的直線度。在實際的測量工作中，工作人員需要應用高精度的氣浮測量平臺，起先保障基座和測量平臺保持平行狀態，再利用開關式磁力座將馬爾探頭僅僅鎖在測量平臺的工作面，并來回移動工作臺，在移動的過程中觀察馬爾測微儀顯示的數值，保障數值始終處于-100μm-+100μm的量程內。如果發現馬爾測微儀顯示的數值大于量程，需要采取相應的措施調整工作臺的探針。需要注意的是，工作人員在測量的過程中，不可以使工作臺的指示燈出現紅色，因為紅色指示燈的出現表明測量的結果無效。

在上述準備工作完成之后，工作人員需要按照如下流程進行基座直線度的測量：將基座平面按照60mm的規格進行均等分，共選取九個點測量，等距離標記的方式可以確保測量過程中探針可以準確地落在標記處，保障測量的準確性；然后再通過較小二乘法得出測量點的直線度數值。需要注意的是，工作人員要加強工作臺移動速度的控制，因為工作臺盡可以進行同方向的測量，不可以進行折返，移動速度的控制可以避免探針超過測量點的標記位置。在探針測量的過程中，工作人員需要在標記位置停留一段時間，得到馬爾測微儀顯示的數值穩定之后，再將數值記錄下來，進行下一個測量點的測量。另外，工作人員在測量的過程中，需要保障實驗室具備足夠安靜的環境，因為環境噪音會引起探針的震動，從而對馬爾測微儀的測量結果造成影響，使得測量數據出現誤差。

在經過多次測量之后，工作人員需要選擇直線度相對較高的導軌作為主導軌，進行機械滑臺的裝配。直線度的數值由較小二乘法處理所得。該方法是應用參與誤差平方和較小的原理構建理想直線，這種數據處理方法相對成熟，算法愛十分簡單，在直線度的測量中應用廣泛。具體而言，工作人員需要將記錄的數據導入到Excel中，利用散點圖進行直線的擬合，并根據擬合直線計算出測量點和直線之間的距離。在多個測量點中，與直線的較大距離和較小距離之間的差值就是基座導軌直線度。

我們進行數控機床改造的目的，就是為了提高設備的工作速率和效果，如果改造后的設備加工能力依然得不到改善，那么我們的改造工作就相當于沒做。因此，在進行數控機床改造時，就要按照以上的方法來提高工作速率。

數控機床改造在實際的操作過程中，會發現相同的數控機床不同的人員操作，在相同的工作時間內改造速率效果相差很大，許多數控機床的加工能力改造后依然得不到充分的體現，那么我們應該如何提高設備改造的速率呢：

（1）合理安裝夾緊工件，提高裝夾速度，在數控機床改造時，工件的定為安裝應力求使設計基準，工藝基準與變成計算的基準統一，盡量減少裝夾次數，盡可能在一次定為裝夾后，加工出全部代加工表面，避免采用占機人工調整加工方案，以充分發揮數控機床的效能；

（2）靈活運用數控機床的各種輔助功能，數控機床具有道具半徑和長度補償功能，通過改變刀具補償的方法彌補補刀具尺寸誤差，以統一加工程序實現分層銑削和粗、精加工活用于提高加工精度，并可用同一加工配合件。

（3）制定合理的加工工藝路線，減少數控銑削的付諸實踐，為了提高數控機床的生產速率，起先需要認真分析數控機床所加工的零件，弄清零件的材料、結構特點和形位公差要求、粗糙度、熱處理等方面的技術要求。然后在此基礎上，選擇合理的銑削加工工藝和簡潔的加工路線；

（4）選擇恰當的道具，應該考慮數控機床的加工能力，工序內容、工件材料等因素。數控機床改造所選擇的道具，不僅要求具有高硬度、高耐磨性、足夠的強度和韌性、高耐熱性及良好的工藝性，并且要求尺寸穩定、安裝調整方便。