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国内外铸铁平台设计要求及发展

2020-02-04 01:15:51
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精密工程通常可以被定义为“对下一个小数点的追求”。精密测量技术和装置是先进制造技术的重要支撑,近几十年来,在航空航天技术和军事技术需求的带动下,零件的机械加工精度越来越高,已经达到了微米和亚微米级。我国目前已经成为制造业大国,是世界上制造业发展较为迅速的国 家,机械零件的年产出量保持高速增长。在精密制造领域,圆柱体回转类零件是机器运转的基础性零件,主要包括高精度轴类零件、轴承类零件、汽车活塞、导弹陀螺及缸类阀类零件,例如电脑硬盘的高速轴承旋转精度指标为0.1μm;导弹陀螺的圆度误差增加2nm就会导致其质心相对于轴线产生0.5nm的误差,这些误差直接体现在命中精度会产生100m左右的误差。这些零件对加工过程中的精度控制要求很高,以保证高精度的回转精度。伴随着加工精度的提高,检验平板对零件的形位误差的检测要求也越来越高,尤其是回转体零件的形位误差是影响机器和设备整体运行精度的关键因素。因此对回转体零件表面形位误差的精度测量对于提高机械力日工及检测精度具有重大意义,同时对于提升我国先进制造能力和产品竞争力,促进国民经济发展具有重要意义。测量仪器的发展历程经历了(0.5μm~0.05μm)的精密测量,到(0.05μm~0.005μm)的超精密测量的发展过程,近年来研究领域的专家又提出了(5nm一0.05nm)精度级别的研究方向。综上所述,超精密测量仪器和测量技术的研究与应用已经成为制造技术发展的重要因素。
  形状测量仪是测量圆柱体回转类零件表面形位误差的主要仪器。形状测量仪的主要应用领域包括轴类零件形位误差的测量、球类零件测量、曲轴类零件测量、轴承内外径测量。目前,国内外的形状测量仪产品已形成系列化针对不同的测量环境及测量要求推出了不同的精度等级及某些具有特殊测量功能(如深孔形位误差测量)的形状测量仪产品。
  世界上圆度仪是由英国在1949年制造的,英国形状测量仪的研制和生产处于国 际先进地位。我国计量科学研究院在上世纪60年代在国内率先开展了圆度及圆柱度测量方面的研究工作,这是国内的研究单位一次开展该领域的研究。我国计量科学院研究院在19%年参加了“形状测量”国 际对比,并和哈工大联合研制了精密形状测量仪,是国内较早在该领域进行产品研制的单位,并取得了相应的研究成果。国内的形状测量仪产品虽然起步较晚,但是发展迅速,目前国内已经有多家计量产品公司生产的形状测量仪产品在市场上销售,并在国内该领域的销售市场上占据了很大一部分比重。
  形状测量仪工作的核心部件是高精度高刚度回转工作台以及直线运动导轨副,因此这两个部件也是生产企业的研究重点。回转工作台和直线运动导轨副多采用气体静压技术制造,具有精度高、运行平稳的特点。国内相关领域的利研单位解决了该领域内的许多技术问题,研制出了运行精度可以达到国外同类产品精度的产品。我国国内目前该领域内存在的主要问题是该产品的产业化过程和国外相比还有一定的差距,还有很多研究工作要做。
  检测是确定铸铁平台铸件能否达到设计要求的必 要的工序与手段。检测通常分为下列几类:
  1、看外观:表面缺陷检测目测法、磁粉检测、渗透检测。
  2、检验棒:铸铁平台试验棒检测铸铁石墨形状与结构的声波法;钢铁材料、非铁金属的组织硬度涡流法。
  3、平台内部:内部缺陷检测射线照相法、荧光显 示法、超声波法。
  4、平台密度:压力检测法检查铸件渗漏、组织致密程度