目前面临的问题
在刚性,阻尼性和阿贝误差均已降至最低水平的机床上采取进一步措施加工更高生产精度时,热效应通常仍是阻碍产品规格达到预期改善目标的主要因素。当我们采用标准的冷却系统进行温控时,往往可以看到该系统的控制开/关刻印在精密光学元件的表面。一些流体冷却系统宣称可以将温度控制在±0.1 °C范围,但为了在某个光学元件表面实现亚微米级的误差,仍需要向±0.01 °C的目标进一步努力。
解决方案
我们为机床现有的液体控制回路改良设计了一款小型的温控装置,该装置以一个正常的冷却系统标准温控为标准,比如以±0.1 °C温控为目标,结果发现液体温度的偏离值得到了进一步修正和稳定,且磁滞和整体的波动也降低了。通过使用CFD,确保液体流量处于最佳状态,且各种液体完全混合,从而保障所有回路温度一致。
测试结果
- 多个控制回路(譬如:电机冷却,静压油和切削液的处理回路)的温控误差甚至低于±0.01 °C
- 磨削后的工件表面取得了亚微米的形状误差--无需抛光修正
- 该方案还适合更大流体容量的设备
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