ABD'de Ultra Hassas CNC Takım Tezgahlarının Geçmişi ve Mevcut Durumu

1950'lerin sonlarında, Amerika Birleşik Devletleri, lazer nükleer füzyon deney cihazlarının ve kızılötesi deney cihazlarının geliştirilmesi, büyük metal reflektörlere, ultra hassas işleme teknolojisine acil ihtiyaç ve ultra hassas işleme teknolojisine ihtiyaç duyduğunda, ultra hassas işleme takım tezgahları araştırması yapmaya başladı. hassas işleme tezgahları. O zamanlar yüksek hassasiyetli hassas takım tezgahları kullanılarak, alüminyum alaşım ve bakır oksit içermeyen ayna kesimi için tek noktalı bir elmas araba bıçağı kullanıldı, böylece başlangıç ​​noktası olarak, yeni bir işleme süreci olarak ultra hassas işleme hızla gelişti.

1962'de, UnionCarbide ilk olarak gözenekli grafit hava yataklarına sahip ultra hassas hemotik bir beşik geliştirdi ve aşağıdaki boyutsal hassasiyetle ultra hassas ayna döndürmeyi başarıyla gerçekleştirdi: - 0,6btm, yüzey pürüzlülüğü Rd0'dır. 025gm, böylece mikron altı işlemede ilk adımı atıyor. Bununla birlikte, elmas ultra hassas tornalama, bazı yumuşak metal malzemeler için daha uygundur ve havacılık, astronomi, askeri ve diğer uydu kamera uygulamalarında en yaygın olarak kullanılanlar, cam, seramik ve metal olmayan cihazların diğer kırılgan malzemeleridir. Bu malzemelerin elmas kesicilerle kesilmesi, kendi kendini işleyen yüzeyde çatlaklara neden olabilir. Ultra hassas öğütme, kırılgan malzemelerin işlenmesi için daha elverişlidir.

UnionCarbide'ın bir diğer temsili ürünü, 1972'deki başarılı bir spondial olarak yeniden şekillendirme tezgahıdır. Bu, bıçak taban rayının köşesini ve yarıçapını gerçek anlamda değiştirebilen konum geri bildirimli çift koordinatlı bir CNC yatağıdır. sadece zaman ve sple'ın ayna işlemesini gerçekleştirir. 380 mm işleme çapı, iş parçasının şekil doğruluğu artı veya eksi 0. 63um ve yüzey pürüzlülüğü Ra0.023um'dur.

MoorlSpecialT001, 1968'de havalı mil ile Moori tipi ultra hassas ayna yatağını geliştirdi, ancak gevrek malzemelerin ultra hassas işlenmesini sağlamak için 1980 yılında şirket, dünyada ilk kez M- 18AG tipi asperter elmas takım tornalama, elmas taşlama makinesi. Makine, 075Bm'lik bir radyal dönüş hassasiyetine sahip bir havalı mil kullanır: Allen-Braley 7320 CNC sistemini kullanarak, X ve Z ekseni strokları sırasıyla 410 mm ve 230 mm'dir ve rayların düzlüğü 0'dır. 5gm, B ekseninin konumlandırma doğruluğu 0,38um'dur ve maksimum 356 mm çapa sahip çeşitli asimtik metal aynaları işlemek için elmas taşlama taşları kullanılır.

RankPneumo, 1980 yılında konumsal kapalı döngü kontrolünü tamamlamak için lazer interferometreleri kullanan iki eksenli bir MSG ultra hassas CNC torna tezgahını piyasaya sürdü. Beşik, 350 mm çapında özel metal aynayı işleyebilir ve yüzey pürüzlülüğünü R ila O 05Bm arasında işleyebilir. 1988'de şirket aynı zamanda başarılı ASG2500, ASG2500T, Nanoform300 takım tezgahlarını da geliştirdi: bu makineler sadece çok ince yakın kesim değil, aynı zamanda ayna aynalar olarak 300 mm çapa kadar işlenebilir. Şirket, yukarıda bahsedilen takım tezgahlarına dayanarak, 1990 yılında, 600 mm çapında asperterial aynaları işleyebilen Nanoform600'ü geliştirdi ve iş parçasının şekil hassasiyeti O.14'ten daha iyi, yüzey pürüzlülüğü Ra0'dan daha iyi. 01um. 1996 yılında şirket, yalnızca elmas kesme, taşlama ve cilalamaya imkan vermekle kalmayıp aynı zamanda optik yüzey kalitesini ve yüzey doğruluğunu karşılayan sert ve kırılgan malzeme optik parçalarını doğrudan taşlayan Nanoform250 ultra hassas kompozit işleme makinesini piyasaya sürdü.

Şu anda, Amerika Birleşik Devletleri ultra hassas işleme ve daha tanınmış şirketler, en az 30 işletme üretiyor. En iyi temsilci ve önemli sonuçlar arasında, Union Carbide'daki yukarıda adı geçen Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı vardı. 1960'lardan beri, LLNL Laboratories, DTM-1, DTM-2 ultra hassas takım tezgahlarını geliştirdi ve Eylül 1983'te, en yüksek çağdaş ultra hassas takım tezgahlarını temsil eden DTM-3 yatay büyük optik elmas ultra hassas yatağını başarıyla geliştirdi. . Makine 2100rain çapını, 4497k2 ağırlığındaki iş parçalarını, sürtünme tahriki kullanarak alet çerçevesi aktarım cihazını, konum ölçümü için lazer interferometre kullanımını, sıvı statik basınç yataklarının ve sıvı statik basınç kılavuzunun kullanımını, 0'a kadar konum doğruluğunu işleyebilir. 013'den m'ye: pirinç parçaların işlenmesi, R'den 0'a kadar yüzey pürüzlülüğü. 0076Bra.

Eylül 1984'te LLNL Laboratories, ABD Hava Kuvvetleri Wright Havacılık Araştırma Enstitüsü ile işbirliği içinde, Büyük Optik Diaramond Torna Tezgahının büyük dikey ultra hassas CNC yatağını geliştirdi. Yatak, 1625 mm çapındaki iş parçalarını, çeşitli konum bilgisi ölçümleri için özel olarak geliştirilmiş 7 yollu çift frekanslı lazer interferometrenin kullanımını ve ardından servo sisteme doğru geri bildirim bilgileri sağlamak için veri işleme yoluyla işleyebilir, bıçak tutucusunu aletin iş parçasına göre konumunu, 0,635 nm'lik ölçüm çözünürlüğünü sağlayın. Pozisyon servo kontrolünün doğruluğunu sağlamak için, hassas dijital servo kontrol yöntemi benimsenmiştir ve kontrol kısmı dahili bir CNC cihazıdır. Aletin mikro içeri doğru olmasını sağlamak için makine, nano ölçekli mikro yer değiştirmeyi gerçekleştirebilen pedik akım mikro yer değiştirme mekanizmasını kullanır ve işleme doğruluğu 0, 025 ila m'ye ulaşabilir. LODTM bugün dünyadaki en yüksek ultra hassas beşiklerden biri olarak kabul edilmektedir.