Историята и настоящата ситуация на свръх прецизните CNC машинни инструменти в САЩ

В края на 50-те години Съединените щати започнаха да извършват изследвания на машинни машини с ултра прецизна обработка, когато разработването на експериментални устройства за ядрен синтез на лазер и инфрачервени експериментални устройства се нуждае от големи метални отражатели, спешната нужда от технология за ултра прецизна обработка и ултра- машини за прецизна обработка. Чрез използване на прецизни металообработващи машини с висока прецизност по това време е използван едноточков диамантен нож за огледално рязане на алуминиева сплав и без меден оксид, така че като отправна точка е разработена ултра прецизна обработка като нов процес на обработка се развива бързо.

През 1962 г. UnionCarbide за първи път разработва ултра прецизно хеметично креватче с порест графитен въздушен лагер, което успешно реализира ултра прецизно обръщане на огледала с точност на размерите: - 0. 6btm, грапавостта на повърхността е Rd0. 025gm, като по този начин се прави първата стъпка в субмикронната обработка. Въпреки това, диамантеното ултра прецизно струговане е по-подходящо за някои меки метални материали, а в космическата, астрономическата, военната и други приложения на сателитни камери, най-често използваните са като стъкло, керамика и други чупливи материали от неметални устройства. Изрязването на тези материали с диамантени фрези може да доведе до пукнатини в самообработващата се повърхност. Ултра прецизното смилане е по-благоприятно за обработката на чупливи материали.

Друг представителен продукт на UnionCarbide е успешният му инструмент Re-form as-spondial as-a-ball през 1972 г. Това е двукоординатно CNC креватче с обратна връзка за позицията, което може да промени ъгъла и радиуса на релсата на основата на ножа реално само време и осъзнайте огледалната обработка на as-sple. Обработващ диаметър от 380 mm, точността на формата на заготовката е плюс или минус 0. 63um с грапавост на повърхността Ra0.023um.

MoorlSpecialT001 разработи огледалното легло тип Moori с ултраточно огледало през 1968 г., но за да постигне ултра прецизна обработка на чупливи материали, компанията през 1980 г. в света за първи път разработи трикоординатен контрол на M- 18AG тип asperter диамантен инструмент за струговане, диамантено шлайфане. Машината използва въздушен шпиндел с радиална точност на въртене от 0. 075Bm: Използвайки CNC системата Allen-Braley 7320, ходовете на оста X и Z са съответно 410mm и 230mm, а праволинейността на релсите е 0. В рамките 5gm, точността на позициониране на оста B е 0. 38um, като се използват диамантени шлифовъчни колела за обработка на различни асимтични метални огледала с максимален диаметър 356mm.

RankPneumo представи двуосен свързващ MSG ултра прецизен струг с ЦПУ през 1980 г., който използва лазерни интерферометри за завършване на позиционния контрол със затворен цикъл. Детското креватче може да обработва метално огледало с диаметър 350 mm, като обработва грапавост на повърхността от R до O. 05Bm. През 1988 г. компанията разработи и успешните металообработващи машини ASG2500, ASG2500T, Nanoform300: тези машини могат не само да бъдат свръхфинно рязане отблизо, но също така могат да бъдат обработени до диаметър до 300 мм като популярни огледала. Въз основа на гореспоменатите металообработващи машини, компанията също разработи Nanoform600 през 1990 г., който може да обработва аспертериални огледала с диаметър 600 mm, а точността на формата на детайла е по-добра от O. 14, грапавостта на повърхността е по-добра от Ra0. 01um. През 1996 г. компанията представи Nanoform250 ултра прецизна композитна обработваща машина, която не само позволява диамантено рязане, шлайфане и полиране, но също така директно смила оптични части от твърд и чуплив материал, които отговарят на оптичното качество на повърхността и точността на повърхността.

Понастоящем Съединените щати се занимават с ултра прецизна обработка и производство на по-известни компании, предприятия най-малко 30. Сред най-представителните и значими резултати са гореспоменатата лаборатория на Lawrence Livermore National Laboratory в Union Carbide. От 60-те години на миналия век LLNL Laboratories разработи свръхпрецизни машинни машини DTM-1, DTM-2, а през септември 1983 г. успешно разработи хоризонталната голяма оптична диамантена свръхпрецизна ясла DTM-3, представляваща най-високото ниво на съвременните свръхпрецизни машинни машини . Машината може да обработва диаметър 2100 дъжд, тегло 4497k2 работни части, устройството за предаване на рамката на инструмента с помощта на фрикционно задвижване, използването на лазерен интерферометър за измерване на положението, използването на течни лагери за статично налягане и течен водач за статично налягане, точност на позицията до 0 013 до m: обработка на месингови части, грапавост на повърхността до R до 0. 0076Bra.

През септември 1984 г. LLNL Laboratories, в сътрудничество с Института за авиационни изследвания на Райт на американските военновъздушни сили, разработи голямото вертикално свръхпрецизно CNC креватче на Голямата оптична машина за обръщане Diaramond. Леглото може да обработва работни части с диаметър 1625 мм, използването на специално разработен 7-посочен двучестотен лазерен интерферометър за разнообразно измерване на информацията за местоположението, а след това чрез обработка на данни, за да предостави точна информация за обратна връзка на сервосистемата, държач на нож за задвижване осигурете позицията на инструмента спрямо работния детайл, разделителна способност от 0 635nm. За да се гарантира точността на серво управлението на позицията, е приет методът за прецизно цифрово управление на серво, а контролната част е вътрешно CNC устройство. За да се постигне микро навътре в инструмента, машината използва механизма за микроизместване на педическия ток, който може да реализира микроизместването в наномащаб, а точността на обработката може да достигне от 0 025 до m. LOD ™ е признат за едно от най-високите нива на свръх прецизни детски креватчета в света днес.