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高端三坐标为什么用工业陶瓷做主轴横梁及Z轴​

发布时间:2021-06-25 14:34:43    点击次数:次   

   高端蔡司三坐标要用工业陶瓷做主轴横梁及Z轴,主要有下面几个方面的原因:

  温度稳定性:“热膨胀系数”在很大程度上反映出设备的温度稳定性;花岗岩和工业陶瓷的热膨胀系数仅约为铝合金材料的1/4和钢的1/2。

  热匹配性:目前铝合金(横梁和主轴)的设备,工作台多采用花岗岩材料;明显地,三个精度轴“热膨胀系数”相差悬殊,不匹配;

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  抗时效稳定性:铝合金材料成型后,构件内存有很大的内应力,在相当长时间(数年)的内应力释放过程中,构件将随之变形,即时效稳定性较差。而非金属材料几乎没有残存内应力;

  刚性:相对于花岗岩和工业陶瓷,铝合金材料刚性很差,与“准刚体模型”差距较大,过分依赖补偿,稳定性相对较差;

  “刚度/质量比”参数:可反映出设备刚性与运动特性的关系,工业陶瓷是铝合金材料的4倍。即:刚性相同时,工业陶瓷仅需1/4的重量;或:重量相同时,工业陶瓷横梁刚性是铝的4倍;(构件结构大致相同时)

  抗锈蚀性:非金属材料根本不生锈,且内外材料一致(非镀层),易于保养。

  很显然,与工业陶瓷相比,铝合金材料设备良好的动态性能是以“牺牲”刚性换取的。需要说明的是,目前花岗岩材料也可以做成中空工艺,“刚度/质量比”也可以做的非常好。除上述原因外,非金属材料导轨最终成型采用磨削、研磨等,而铝合金挤压等成型手段,在成型精度方面要低于非金属材料。

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