Sejarah Dan Situasi Semasa Alat Mesin CNC Ultra-ketepatan Di Amerika Syarikat

Pada akhir tahun 1950-an, Amerika Syarikat mula menjalankan penyelidikan alat mesin pemprosesan ultra-ketepatan, apabila pembangunan peranti eksperimen gabungan nuklear laser dan peranti eksperimen inframerah memerlukan reflektor logam yang besar, keperluan mendesak untuk teknologi pemprosesan ultra-ketepatan dan alat mesin pemprosesan ultra-ketepatan Dengan menggunakan alat mesin ketepatan dengan ketepatan yang tinggi pada masa itu, pisau troli berlian satu mata digunakan untuk pemotongan cermin aloi aluminium dan tembaga bebas oksida, jadi sebagai titik permulaan, pemprosesan ultra-ketepatan sebagai proses pemesinan baru telah dibangunkan dengan cepat.

Pada tahun 1962, UnionCarbide mula-mula membangunkan katil hemethic ultra-ketepatan dengan galas udara graphite berliang, yang berjaya menyedari cermin ultra-ketepatan bertukar dengan ketepatan dimensi : - 0. 6btm, kekasaran permukaan adalah Rd0. 025gm, dengan itu mengambil langkah pertama dalam pemprosesan sub-mikron. Walau bagaimanapun, berlian ultra-ketepatan bertukar lebih sesuai untuk beberapa bahan logam lembut, dan dalam aeroangkasa, astronomi, tentera dan aplikasi lain kamera satelit, yang paling biasa digunakan adalah seperti kaca, seramik dan bahan-bahan rapuh lain peranti bukan logam. Memotong bahan-bahan ini dengan pemotong berlian boleh menyebabkan retak di permukaan pemprosesan diri. Pengisaran ultra-ketepatan adalah lebih kondusif untuk pemprosesan bahan rapuh.

Satu lagi produk wakil UnionCarbide adalah alat mesin R-e-form as-spondial as-a-bola yang berjaya pada tahun 1972. Ini adalah katil bayi CNC dwi-koordinat dengan maklum balas kedudukan, yang boleh mengubah sudut dan jejari rel asas pisau dalam masa nyata sahaja, dan menyedari pemprosesan cermin as-sple. Diameter pemprosesan 380mm, ketepatan bentuk sekeping kerja ditambah atau tolak 0. 63um dengan kekasaran permukaan Ra0.023um.

MoorlSpecialT001 membangunkan katil cermin ultra-ketepatan jenis Moori dengan putaran udara pada tahun 1968, tetapi untuk mencapai pemprosesan ultra-ketepatan bahan rapuh, syarikat pada tahun 1980 di dunia buat pertama kalinya membangunkan kawalan tiga koordinat alat berlian jenis M-18AG, mesin pengisar berlian. Mesin ini menggunakan spindle udara dengan ketepatan putaran jejarian 0. 075Bm: Menggunakan sistem CNC Allen-Braley 7320, strok X- dan Z-paksi masing-masing adalah 410mm dan 230mm, dan lurus rel adalah 0. Dalam 5gm, ketepatan kedudukan Paksi B adalah 0. 38um, menggunakan roda pengisaran berlian untuk memproses pelbagai cermin logam asid dengan diameter maksimum 356mm.

RankPneumo memperkenalkan hubungan dua paksi MSG ultra-ketepatan CNC pada tahun 1980 yang menggunakan interferometers laser untuk melengkapkan kawalan gelung tertutup kedudukan. Katil bayi boleh memproses cermin logam speral ase 350mm, memproses kekasaran permukaan R kepada O. 05Bm. Pada tahun 1988, syarikat ini juga membangunkan alat mesin ASG2500, ASG2500T, Nanoform300 yang berjaya: mesin ini bukan sahaja boleh menjadi pemotongan rapi ultra-halus, tetapi juga boleh diproses sehingga diameter 300mm sebagai cermin spular. Berdasarkan alat mesin yang disebutkan di atas, syarikat itu juga membangunkan Nanoform600 pada tahun 1990, yang boleh memproses cermin asperterial dengan diameter 600mm, dan ketepatan bentuk karya adalah lebih baik daripada O. 14, kekasaran permukaan adalah lebih baik daripada Ra0. 01um. Pada tahun 1996, syarikat itu memperkenalkan mesin pemesinan komposit ultra-ketepatan Nanoform250, yang bukan sahaja membolehkan pemotongan berlian, pengisaran dan penggilapan, tetapi juga secara langsung mengisar bahagian-bahagian optik bahan keras dan rapuh yang memenuhi kualiti permukaan optik dan ketepatan permukaan.

Pada masa ini, Amerika Syarikat terlibat dalam pemprosesan ultra-ketepatan dan pembuatan syarikat yang lebih terkenal, perusahaan sekurang-kurangnya 30. Antara yang paling wakil dan keputusan penting adalah makmal Makmal Kebangsaan Lawrence Livermore yang disebutkan di atas di Union Carbide. Sejak tahun 1960-an, Makmal LLNL telah membangunkan DTM-1, alat mesin ultra-ketepatan DTM-2, dan pada bulan September 1983 berjaya membangunkan katil berlian optik besar DTM-3 yang mewakili tahap tertinggi alat mesin ultra-ketepatan kontemporari. Mesin boleh memproses diameter 2100rain, berat 4497k2 bahagian kerja, peranti penghantaran bingkai alatnya menggunakan pemacu geseran, penggunaan interferometer laser untuk pengukuran kedudukan, penggunaan galas tekanan statik cecair dan panduan tekanan statik cecair, ketepatan kedudukan sehingga 0. 013 hingga m: memproses bahagian tembaga, kekasaran permukaan sehingga R hingga 0. 0076Bra.

Pada September 1984, Makmal LLNL, dengan kerjasama Institut Penyelidikan Penerbangan Wright Tentera Udara A.S., membangunkan katil bayi CNC ultra-ketepatan menegak besar Mesin Penukaran Diaramond Optik Besar. Katil boleh memproses bahagian kerja diameter 1625mm, penggunaan interferometer dwi-frekuensi 7 hala yang dibangunkan khas untuk pelbagai pengukuran maklumat kedudukan, dan kemudian melalui pemprosesan data, untuk memberikan maklumat maklum balas yang tepat kepada sistem servo, mendorong pemegang pisau untuk memastikan kedudukan alat berbanding dengan sekeping kerja, resolusi pengukuran resolusi 635nm. Untuk memastikan ketepatan kawalan servo kedudukan, kaedah kawalan servo digital ketepatan diterima pakai, dan bahagian kawalan adalah peranti CNC dalaman. Untuk mencapai mikro-inward alat, mesin menggunakan mekanisme anjakan mikro semasa pedik, yang boleh merealisasikan anjakan mikro berskala nano, dan ketepatan pemprosesan boleh mencapai 0. 025 hingga m. LODTM diiktiraf sebagai salah satu tahap tertinggi katil bayi ultra-ketepatan di dunia hari ini.