Analisis perkembangan dan status quo teknologi pemprosesan optik maju2

Alat mesin putar berlian adalah teknologi utama proses putar berlian. Tanpa alat mesin putar berlian, mustahil untuk merealisasikan teknologi baru putaran berlian untuk bahagian optik. Alat mesin putar berlian adalah alat mesin berketepatan tinggi. Ketepatan pergerakan gelendong dan gelongsor alat mesin adalah beberapa urutan magnitud lebih tinggi daripada alat mesin biasa. Galas gelendong dan rel gelongsor biasanya menggunakan galas udara dan struktur sokongan statik hidraulik. Kedudukan relatif diukur dengan alat pengukur anjakan laser. Dalam keseluruhan proses pemprosesan benda kerja, interferometer laser digunakan untuk mengukur ralat permukaan benda kerja. Mesin bubut dilengkapi dengan alat maklum balas untuk mengimbangi kesalahan pergerakan. Pengeluar utama mesin pelarik berlian adalah Moore Precision Machine Tool Corporation dan Punaimo Precision Corporation di Amerika Syarikat. Setelah memasuki tahun 1990-an, Toshiba Machinery Co., Ltd. dari Jepun juga mula menghasilkan mesin bubut ini. Produk utama yang dihasilkan dan dijual oleh Moore Precision Machine Tool Company adalah mesin pemprosesan permukaan asperik Moore M-18, -40, alat mesin katil Moore T, mesin pemprosesan permukaan optik Moore, mesin pemprosesan permukaan asferik minyak Moore M-18, dll. Produk utama yang dihasilkan dan dijual oleh Punaimo Precision adalah MSG-325, ASG-2500, Nanoform600, Ultra 2000 dan pelarik berlian lain. Syarikat Mesin Toshiba Jepun menghasilkan dan menjual mesin bubut berlian ULG-100A (H).

Harga mesin pelarik berlian sangat mahal, dan ia terus meningkat. Ambil bubut MSG325 sebagai contoh. Pada awal 1980-an, harga seunit adalah US $ 300,000 hingga 400,000. Pada awal tahun 1990-an, harga per unit telah meningkat menjadi hampir AS $ 1 juta. Harga ini bukanlah beban ekonomi yang kecil bagi pengguna, dan sukar untuk mempromosikan aplikasi popular. Oleh itu, pelbagai negara sedang giat meneliti dan mengembangkan alat mesin berpusing berlian murah. Berikut ini diperkenalkan beberapa alat mesin putar berlian yang sedang dipromosikan.

(1) Mesin pemprosesan permukaan aspheric Mohr M-18

Mesin pemprosesan permukaan aspheric Mohr M-18 adalah sistem pemprosesan ultra-ketepatan kawalan berangka komputer 3 paksi, yang dapat menggunakan alat berlian satu titik untuk memutar atau mencanai roda pengisaran, yang dapat memproses berbagai optik rata, sfera dan aspherikal berketepatan tinggi Bahagian, dan boleh memproses permukaan acuan dan permukaan lain. Gabungan putaran berlian dan pengisaran roda pengisaran memperluas kapasiti pemprosesan alat mesin. Contohnya, memproses acuan ketepatan boleh disiapkan pada mesin bubut berlian seperti ini. Mula-mula, gunakan roda penggiling untuk mesin bentuk permukaan dengan toleransi yang sama pada dasar acuan, kemudian pasangkan nikel tanpa elektrik, dan akhirnya gunakan alat berlian satu titik untuk memutar permukaan nikel tanpa elektrol untuk menyelesaikan penamat acuan. Mesin pemprosesan menggunakan sistem kawalan berangka komputer Allen-Bradley 7320, 8200 atau General Electric Company 2000, dan kawalan posisi mesin bubut menggunakan sistem sensor laser Newlett-Packard 5501A. Petunjuk prestasi teknikal utama alat mesin Mohr M-18 adalah seperti berikut:

Perjalanan paksi-X ialah 410mm; Perjalanan paksi-Z ialah 230mm; jarak dari pusat gelendong galas udara ke permukaan kerja ialah 292mm, dan jarak ke permukaan kerja berputar ialah 178mm; linearitas paksi-X dan paksi-Z pada pukulan penuh ialah 0.5mm; Paksi-X dan Ketegasan paksi Z pada pukulan penuh ialah 1μrad; sudut pesongan paksi X dan paksi Z pada pukulan penuh ialah 0.5μrads; ketepatan kedudukan paksi X dan paksi Z pada pukulan penuh ialah 1.5mm; paksi X dan paksi Z masing-masing 25.4mm pukulan Ketepatan kedudukan ialah 0.5mm; sisihan sudut apabila paksi B berputar 360 ° ialah ± 3μrads; ketepatan bacaan paksi X dan paksi Z ialah 5mm; ketepatan bacaan paksi B adalah 1.3μrads; ralat paksi gelendong ialah 0.05mm, radial Kesalahannya ialah 0.2mrad; isipadu alat mesin (tinggi \'' panjang \'' lebar) ialah 1778 \'' 2032 \'' 1800mm.

(2) Mesin pelarik berlian Punaimo MSG-325

Mesin pelarik berlian Punaimo MSG-325 adalah komputer pelarik berlian paksi dua yang dikawal secara berangka. Alat mesin menggunakan pangkalan granit 6t, yang dipasang pada kusyen udara termampat untuk mengasingkan getaran dan mengurangkan getaran menjadi 2Hz. Kedua-dua slaid X dan Z dipasang di pangkalan granit. Kedua-dua slaid dipasang tegak lurus antara satu sama lain, dan ketepatan menegak keseluruhan lekapan berada dalam jarak 0.76mm. Pemegang alat yang boleh ditukar dipasang pada slaid X, dan gelendong galas udara dipasang pada slaid Z. Kedudukan pergerakan kedua kereta yang tepat diukur dengan sistem sensor laser dengan ketepatan 0.025mm.

Alat mesin ini dapat memproses pelbagai lensa sfera dan aspherik, lensa Fresnel, cermin, cermin kerucut luar paksi, cermin polyhedral, lensa video tepat dan bahagian optik lain untuk aplikasi panjang gelombang inframerah dan kelihatan. Semasa pemprosesan bahagian optik, interferometer laser dapat digunakan untuk melakukan pengukuran permukaan tanpa bahagian permukaan yang diproses. Petunjuk prestasi teknikal utama alat mesin adalah seperti berikut:

Poros utama alat mesin menggunakan galas udara. Apabila diukur pada hujung depan pada 1000 rpm, pelarian radial dan paksi masing-masing 0.1mm; motor penggerak adalah motor servo DC 1/3HP100-2400 rpm; galas udara diguna pakai Ukuran nominal slaid X ialah 609 \'' 762mm, lekapan maksimum ialah 304mm, kelajuan pergerakan maksimum adalah 20cm / min, ralat pergerakan mendatar ialah 0.5mm, ralat pergerakan menegak ialah 1.27mm, dan motor pemacu skru tepat adalah 1HP0 ～ 2500 rpm. min; Strok maksimum slaid Z ialah 203mm, dan petunjuk prestasi lain adalah sama dengan slaid X; diameter bahan kerja adalah 356mm untuk struktur alat mesin biasa, dan 560mm untuk struktur alat mesin bukaan besar; kedalaman pemprosesan maksimum bahan kerja ialah 204mm; Apabila diameternya 150mm, ketepatan permukaan benda kerja yang diproses boleh mencapai 1/2.

(3) ULG-100A (H) mesin bubut berlian aspherik yang sangat tepat

Alat mesin ini adalah produk dari Japan' s Toshiba Machinery Co., Ltd. pada tahun 1990-an. Sejak Jun 1992, ia menghasilkan dua mesin sebulan, dan setiap mesin berharga 50 juta yen. Gelendong alat mesin menggunakan galas aerostatik ketegaran dan ketepatan tinggi, dan alat kawalan berangka alat mesin mempunyai fungsi maklum balas. Ia dapat memproses pelbagai bahagian optik dan cetakan logam untuk pencetakan mampatan lensa aspherik. Ketepatan pemesinan boleh mencapai 0.01mm. Cetakan logam pemampatan mampatan menggunakan alat berlian dan roda penggiling untuk memutar dan mengisar, yang dapat mencapai kualiti cermin. Petunjuk prestasi teknikal utama alat mesin adalah seperti berikut:

Pukulan maksimum paksi-X (poros roda pengisaran) alat mesin ialah 150mm; pukulan maksimum paksi-Z (poros benda kerja) ialah 100mm; kelajuan maksimum poros roda pengisaran ialah 40000 putaran / min; motor roda pengisaran adalah 1kW / 40000 putaran / min; kelajuan aci benda kerja adalah 20 ~ 1500 R / min; Motor paksi kerja 0.25kW / 3000 RPM / min; Roda roda gelincir paksi dan pelarian radial 0.05mm; Bahan kerja gelendong gelendong dan jejarian 0.05mm; Lineariti pergerakan paksi X 0.1mm / 150mm; Paksi Z Garisan linear pergerakan ialah 0.1mm / 100mm.