【正文】 ,砂輪和工件間的磨削線速度實(shí)際接近 1000m/s[13]。 高速磨削技術(shù)在國(guó)內(nèi)也引起了高度重視。我國(guó)高速磨削起步較 晚 ,自 1958年 ,我國(guó)開(kāi)始推廣高速磨削技術(shù)。 1976 年 ,東北大學(xué)與阜新第一機(jī)床廠合作 ,研制了 F1101 型 60 m/s 高速半自動(dòng)活塞專(zhuān)用外圓磨床。 20 世紀(jì) 90 年代至現(xiàn)在 ,東北大學(xué)一直在開(kāi)展超高速磨削技術(shù)的研究 ,并首先研制成功了我國(guó)第一臺(tái)圓周速度200m/s、額定功率 55kw 的超高速試驗(yàn)?zāi)ゴ?,最高速度達(dá) 250m/s[2]。 從 2020 年開(kāi)始 ,湖南大學(xué)開(kāi)始針對(duì)一臺(tái) 250m/s 超高速磨床主軸系統(tǒng)進(jìn)行高速超高速研究 ,并在國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行了磁浮軸承設(shè)計(jì) [14]。 工業(yè) 機(jī)械手技術(shù)國(guó)內(nèi)外 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械手是按固定程 序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。 機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是 夾 持工件（或工具）的部件，根據(jù) 被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，有 夾持式、托持式 、 吸附式 等 [1517]。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng) ）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì) ?？刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或 dsp 等微控制芯片構(gòu)成，通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。 機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和 自動(dòng) 化。 機(jī)械手研究始于 20 世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 5 機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。美國(guó)于 1947 年開(kāi)發(fā)了遙控機(jī)械手 ，用于在 有害環(huán)境下保護(hù)人身安全 ； 1948 年 ，美國(guó) 又開(kāi)發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手 ； 1958 年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手鉚接機(jī)器人； 1962年 ， 美國(guó) AMF 公司推出的“ VERSTRAN”和 UNIMATION 公司推出的“ UNIMATE” 是機(jī)器人最早的 實(shí)用機(jī)型 ； 90 年代初，由布魯塞爾皇家軍事學(xué)院 教授領(lǐng)導(dǎo)的綜合技術(shù)部開(kāi)發(fā)的電子氣動(dòng)機(jī)械手，能在人不易進(jìn)入的危 險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行地形偵查； 2020 年，美國(guó)哈弗大學(xué)研究院 Gee 和同事共同研制出一種形狀似海星的柔性氣動(dòng)機(jī)械手臂，可活捉老鼠或握住生雞蛋 [1819]。 我國(guó)與 1972 年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)械手。 進(jìn)入 80 年代后，我國(guó)機(jī)械手技術(shù)得到了政府的重視與支 持。 工業(yè)機(jī)械手經(jīng)過(guò)“七五”攻關(guān)計(jì)劃、“九五”攻關(guān)計(jì)劃和 863 計(jì)劃的支持已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但進(jìn)口機(jī)械手占了絕大多數(shù)。目前我國(guó)機(jī)械手技術(shù)相當(dāng)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家 20 世紀(jì) 80 年代初的水平 ,特別是在制造工藝與裝備方面 ,不能生產(chǎn)高精密、高速與高效的關(guān)鍵部件 。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的機(jī)器人 (機(jī)械手 )研究機(jī)構(gòu)或單位有 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、北京自動(dòng)化研究所、清華大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)和北京航空航天大學(xué)等。 2020 年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制“ 863”重點(diǎn)項(xiàng)目 — “小型智能飛行機(jī)器人系統(tǒng) ； 沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的水下載人機(jī)器人項(xiàng)目 （ 2020 年 2020 年） 主要用于海洋科考、海底資源探測(cè) ，其 研究 成果代表了我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展水平； 在2020年 ， 合肥研究院智能所和先進(jìn)制造所在國(guó)家“ 863”重點(diǎn)項(xiàng)目“地震廢墟搜救機(jī)器人”的支持下完成 了 單兵操作搜救仿人手 ， 在研發(fā)過(guò)程中解決 了傳物簡(jiǎn)單輕巧的兩節(jié)可伸縮機(jī)械臂和三指靈巧手的設(shè)計(jì)問(wèn)題 ； 2020 年山東科技大學(xué)研制出油田鉆柱操作機(jī)械手 ， 主要用于鉆井時(shí)的鉆桿、鉆鋌等的裝、卸工作 [20]。 磨床 主軸單元 國(guó)內(nèi)外 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 主軸單元包括主軸動(dòng)力源、主軸、軸承和機(jī)架幾個(gè)部分，它影響 加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍，其動(dòng)力學(xué)性能及穩(wěn)定性對(duì)高速高效磨削、精密超精密磨削起著關(guān)鍵的作用 。 提高砂輪線速度主要是提高砂輪主軸的轉(zhuǎn)速，特別是在砂輪直徑受到限制的場(chǎng)合 (如內(nèi)圓磨削 )。因而，適應(yīng)于高精度、高速及超高速磨床的主軸單元是磨床的關(guān)鍵部件。國(guó)外主 軸單元技術(shù)的發(fā)展很快，有些公司專(zhuān)門(mén)提 6 供各種功能的主軸單元部件，這種主軸單元部件可以方便地配置到加工中心、超高速切削機(jī)床上。近年來(lái)高速和超高速磨床越來(lái)越多地用電主軸作為其主軸單元部件，如美國(guó)福特公司和 Ingersoll 公司推 出 的加工中心，其主軸單元就是用的電主軸，其功率為 65kw，最高轉(zhuǎn)速達(dá) 150000r/min，電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間很短。目前，國(guó)內(nèi)主軸單元的速度大約在 10000r/min 以下，且其精度、剛性及穩(wěn)定性有 待于考驗(yàn)和提高 ,同時(shí) 缺乏高速、高精度、大功率的主軸單元 (電主軸 )。需要進(jìn)一步研究的重點(diǎn)如下 :①大功 率、高轉(zhuǎn)速和高精度的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) 。②高剛性、高精度、高轉(zhuǎn)速重負(fù)荷的軸承或支承件的研究與開(kāi)發(fā) 。③高速、高剛性、高精度的砂輪主軸和工件頭架主軸的制造技術(shù) [21]。 磨床 進(jìn)給 單元 國(guó)內(nèi)外 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控機(jī)床普遍采用旋轉(zhuǎn)電機(jī) (交直流伺服電機(jī) )與滾動(dòng)絲杠組合的軸向進(jìn)給方案。但隨著高速高精度加工的發(fā)展，國(guó)外都普遍采用了直線伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，高動(dòng)態(tài)性能的直線電機(jī)結(jié)合數(shù)字控制技術(shù)，可達(dá)到較高的調(diào)整質(zhì)量，也可滿(mǎn)足上述要求，如德國(guó)西門(mén)子公司就在 1997 年 國(guó)際牽引電氣設(shè)備混合委員會(huì) 會(huì)議 作 了直線電機(jī) 120m/min 高速進(jìn)給的表演，而該公司的直線電機(jī) 的 最大進(jìn)給速度可達(dá) 200m/min 其最大推力可達(dá) 6600N，最大位移距離為 504mm。又如日本三井精機(jī)公司生產(chǎn)的高速工具磨床，主軸上下移動(dòng) (行程 25mm)采用直線電機(jī)后，可達(dá) 400m/min，是原來(lái)的 2 倍，加工效率提高 34 倍。我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng) (特別是高速、高精度進(jìn)給系統(tǒng) )與國(guó)外相比還有很大的差距，其快速進(jìn)給的速度一般為 24m/min[22]。 7 主要參考文獻(xiàn)： [1] 趙恒華，王 穎 .磨削加工技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 [J].機(jī)械制造與自動(dòng)化， 2020， 36(2)： 57. 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