微型化和超精密加工

在所有那些加工复杂几何形状同时又有很高形状精度和表面质量要求的领域,微型化加工和超精密加工用车床和铣床就显示出了它们的优越性。

微型化加工和超精密加工机床行业是一个虽然不大但是很精细的行业。在德国,大约有5～6家企业可以提供这种在成形精度和表面质量方面达到纳米级的高精密机床。据位于Salem的Kugler有限责任公司总经理LotharKugler估计,在德国,微型化和超精密机床按价值计算的市场容量大约为1500万欧元。在争取客户的过程中,外国的竞争者,特别是美国的制造商们扮演着非常重要的角色。Kugler在论述其原因时说道:“从传统意义上讲,美国制造商在超精密切削加工方面要领先一步,因为是他们在军事技术中开发了这种高科技的机器,他们在此中进行了许多投资并不断地进行开发工作。”德国的制造厂商们在军事技术的应用方面过于保守,并因此错失了在金刚石车削和铣削方面与先进技术接轨的机会。但是他认为,这并不涉及微型化加工。“我认为,在这方面,我们要比美国企业先进得多。日本企业也是我们应当认真对待的竞争者。”

在谈到增长率方面的问题时,Kugler认为:“在可以用微型化和超精密机床加工的产品以两位数的增长率增加的同时,机床的增长率却是一位数。”按照他的观点,此中原因在于一些没有解决的问题。“例如,如果涉及到要将一个30mm的铣刀进行可重复地装夹,同时具有很高的同心性精度的话,那么对目前可使用的主轴来说要求就过高了。”另一个问题是主轴升温的问题,这个问题目前还不能按照使用所谓的“纳米铣刀”进行超精密加工的要求进行控制。Aachen的Frauenhof生产技术研究所的超精密机床组组长ChristianWenzel也认为:“热稳定性问题是最困难的课题之一。”他把对超精密加工机床的要求归结为以下几点:“特别高的定位和重复精度,非常高的轴的相互位置精度以及很好的减振性能。”因此静液压或加预应力的气体静力导向装置是不可放弃的标准设备,或根据应用情况采用直线电动机等等。

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