Gelişmiş optik işleme teknolojisinin gelişimi ve statükosunun analizi2

Elmas torna tezgahı, elmas tornalama işleminin anahtar teknolojisidir. Elmas torna tezgahı olmadan, optik parçalar için yeni elmas tornalama teknolojisini gerçekleştirmek imkansızdır. Elmas torna tezgahları, yüksek hassasiyetli takım tezgahlarıdır. İş milinin ve takım tezgahının kayma hareketinin doğruluğu, sıradan takım tezgahlarından birkaç kat daha yüksektir. Mil yatakları ve kayar raylar genellikle hava yatakları ve hidrolik statik destek yapıları kullanır. Bağıl konum, bir lazer yer değiştirme ölçüm cihazı ile ölçülür. Tüm iş parçası işleme sürecinde, iş parçasının yüzey hatasını ölçmek için lazer interferometre kullanılır. Torna, hareket hatalarını telafi etmek için bir geri bildirim cihazı ile donatılmıştır. Elmas torna tezgahlarının ana üreticileri Amerika Birleşik Devletleri'nde Moore Precision Machine Tool Corporation ve Punaimo Precision Corporation'dır. 1990'lara girdikten sonra, Toshiba Machinery Co., Ltd. of Japan da bu torna tezgahını üretmeye başladı. Moore Precision Machine Tool Company tarafından üretilen ve satılan ana ürünler Moore M-18, -40 asferik yüzey işleme makineleri, Moore T-bed takım tezgahları, Moore optik yüzey işleme makineleri, Moore M-18 yağla ıslatılmış asferik yüzey işleme makineleri, vb. Punaimo Precision tarafından üretilen ve satılan ana ürünler MSG-325, ASG-2500, Nanoform600, Ultra 2000 ve diğer elmas torna tezgahlarıdır. Japon Toshiba Makine Şirketi, ULG-100A (H) elmas torna tezgahları üretip satmaktadır.

Elmas torna tezgahlarının fiyatı çok pahalıdır ve artmaya devam etmektedir. MSG325 torna tezgahını örnek olarak alın. 1980'lerin başlarında, birim fiyat 300.000 ila 400.000 ABD Doları arasındaydı. 1990'ların başında, birim fiyat yaklaşık 1 milyon ABD dolarına yükseldi. Bu fiyat, kullanıcılar için küçük bir ekonomik yük değildir ve popüler uygulamaları tanıtmak zordur. Bu nedenle, çeşitli ülkeler aktif olarak düşük maliyetli elmas torna tezgahları araştırmakta ve geliştirmektedir. Aşağıda, şu anda tanıtılmakta olan birkaç elmas torna tezgahı tanıtılmaktadır.

(1) Mohr M-18 asferik yüzey işleme makinesi

Mohr M-18 asferik yüzey işleme makinesi, çeşitli yüksek hassasiyetli düz, küresel ve asferik optikleri işleyebilen, tekerlek taşlama veya taşlama için tek noktalı elmas araçları kullanabilen 3 eksenli bilgisayarlı sayısal kontrol ultra hassas işleme sistemidir. Parçalar ve kalıp yüzeyleri ve diğer yüzeyleri işleyebilir. Elmas torna ve taşlama taşı taşlamanın kombinasyonu, takım tezgahının işleme kapasitesini genişletir. Örneğin hassas kalıpların işlenmesi bunun gibi bir elmas torna tezgahında tamamlanabilir. Öncelikle, yüzey şeklini kalıp tabanında aynı toleransla işlemek için taşlama çarkını kullanın, ardından akımsız nikeli plakalayın ve son olarak kalıbın son işlemesini tamamlamak için akımsız nikel yüzeyini döndürmek için tek noktalı elmas aleti kullanın. İşleme makinesi Allen-Bradley 7320, 8200 veya General Electric Company 2000 bilgisayar sayısal kontrol sistemini benimser ve torna tezgahının konum kontrolü Newlett-Packard 5501A lazer sensör sistemini kullanır. Mohr M-18 takım tezgahının ana teknik performans göstergeleri aşağıdaki gibidir:

X ekseni hareketi 410 mm'dir; Z ekseni hareketi 230 mm'dir; hava yatak milinin merkezinden çalışma yüzeyine olan mesafe 292 mm'dir ve dönen çalışma yüzeyine olan mesafe 178 mm'dir; tam strokta X ekseni ve Z ekseninin doğrusallığı 0,5 mm'dir; X ekseni ve Z ekseninin tam stroktaki dikeyliği 1μrad'dır; tam strokta X ekseni ve Z ekseninin sapma açısı 0.5μrads; tam strokta X ekseni ve Z ekseninin konumlandırma doğruluğu 1,5 mm'dir; X ekseni ve Z ekseni her 25,4 mm strok Konumlandırma doğruluğu 0,5 mm'dir; B ekseni 360 ° döndüğünde açısal sapma ± 3μradır; X ekseni ve Z ekseninin okuma doğruluğu 5 mm'dir; B ekseninin okuma doğruluğu 1.3μrads; milin eksenel hatası 0,05 mm, radyal Hata 0,2 mrad; takım tezgahının hacmi (yükseklik \'' uzunluk \'' genişlik) 1778 \'' 2032 \'' 1800 mm.

(2) Punaimo MSG-325 elmas torna tezgahı

Punaimo MSG-325 elmas torna, bilgisayar kontrollü, çift eksenli bir elmas torna tezgahıdır. Takım tezgahı, titreşimi izole etmek ve titreşimi 2 Hz'e düşürmek için basınçlı hava yastığına takılan 6 ton granit taban kullanır. Hem X hem de Z kızakları granit tabana yerleştirilmiştir. İki kızak birbirine dik olarak monte edilir ve tüm strokun dikey doğruluğu 0,76 mm içindedir. X sürgüsüne değiştirilebilir bir takım tutucu takılır ve Z sürgüsüne bir havalı yatak mili takılır. İki arabanın hareketinin kesin konumu, 0,025 mm hassasiyetle bir lazer sensör sistemi ile ölçülür.

Bu takım tezgahı, kızılötesi ve görünür dalga boyu uygulamaları için çeşitli küresel ve asferik lensleri, Fresnel lensleri, aynaları, eksen dışı konik kesitli aynaları, çok yüzlü aynaları, hassas video lensleri ve diğer optik parçaları işleyebilir. Optik parçaların işlenmesi sırasında, işlenen parçaların yüzey temassız ölçümünü gerçekleştirmek için bir lazer interferometre kullanılabilir. Takım tezgahının ana teknik performans göstergeleri aşağıdaki gibidir:

Takım tezgahının ana mili bir hava yatağı kullanır. Ön uçta 1000 rpm'de ölçüldüğünde, hem radyal hem de eksenel salgı 0.1 mm'dir; tahrik motoru 1 / 3HP100-2400 rpm DC servo motordur; hava yatağı benimsenmiştir X sürgüsünün nominal boyutu 609 \'' 762mm, maksimum strok 304mm, maksimum hareket hızı 20cm / dk, yatay hareket hatası 0.5mm, dikey hareket hatası 1.27mm ve hassas vidalı tahrik motoru 1HP0 ～ 2500 rpm'dir. min; Z sürgüsünün maksimum stroku 203 mm'dir ve diğer performans göstergeleri X sürgüsününkilerle aynıdır; iş parçasının çapı normal takım tezgahı yapısı için 356 mm ve geniş açıklıklı takım tezgahı yapısı için 560 mm'dir; iş parçasının maksimum işleme derinliği 204 mm'dir; Çap 150 mm olduğunda, işlenen iş parçasının yüzey doğruluğu 1 / 2'ye ulaşabilir.

(3) ULG-100A (H) ultra hassas asferik elmas torna

Bu takım tezgahı, Japonya' Toshiba Machinery Co., Ltd.'nin 1990'larda bir ürünüdür. Haziran 1992'den beri, ayda iki makine üretiyor ve her makinenin fiyatı 50 milyon yen. Takım tezgahı mili, yüksek rijitliğe ve ultra hassas aerostatik yataklara sahiptir ve takım tezgahı sayısal kontrol cihazının bir geri besleme işlevi vardır. Asferik lens sıkıştırma kalıplama için çeşitli optik parçaları ve metal kalıpları işleyebilir. İşleme hassasiyeti 0.01 mm'ye ulaşabilir. Sıkıştırma kalıplama metal kalıpları, ayna kalitesine ulaşabilen tornalama ve taşlama için elmas aletler ve taşlama taşları kullanır. Takım tezgahının ana teknik performans göstergeleri aşağıdaki gibidir:

Takım tezgahının X ekseninin (taşlama çarkı mili) maksimum stroku 150 mm'dir; Z ekseninin (iş parçası mili) maksimum stroku 100 mm'dir; taşlama çarkı milinin maksimum hızı 40000 devir / dakikadır; taşlama çarkı motoru 1kW / 40000 devir / dak; iş parçası şaft hızı 20 ~ 1500 R / dak; İş parçası eksen motoru 0.25kW / 3000 RPM / dak; Taşlama mili eksenel ve radyal salgı 0.05 mm; İş parçası mili eksenel ve radyal salgı 0,05 mm; X ekseni hareket doğrusallığı 0.1 mm / 150 mm; Z ekseni Hareketin doğrusallığı 0.1 mm / 100 mm'dir.