De geschiedenis en de huidige situatie van ultraprecisie CNC-werktuigmachines in de Verenigde Staten

In de late jaren 1950, de Verenigde Staten begonnen met ultra-precisie verwerking machinegereedschappen onderzoek uit te voeren, toen de ontwikkeling van laser kernfusie experimentele apparaten en infrarood experimentele apparaten grote metalen reflectoren nodig, de dringende behoefte aan ultra-precisie verwerkingstechnologie en ultra-precisie verwerkingsmachines. Door het gebruik van precisie werktuigmachines met hoge precisie op dat moment, een single-point diamant kar mes werd gebruikt voor spiegelsnijden van aluminium legering en koperoxide-vrij, dus als uitgangspunt, ultra-precisie verwerking als een nieuw bewerkingsproces is snel ontwikkeld.

In 1962 ontwikkelde UnionCarbide voor het eerst een ultraprecisie hemethische wieg met poreuze grafietluchtlagers, die met succes ultraprecisie spiegeldraaien met dimensionale nauwkeurigheid van : - 0 realiseerde. 6btm, oppervlakte ruwheid is Rd0. 025gm, dus het nemen van de eerste stap in sub-micron verwerking. Echter, diamant ultra-precisie draaien is meer geschikt voor sommige zachte metalen materialen, en in de lucht-en ruimtevaart, astronomie, militaire en andere toepassingen van satellietcamera's, de meest gebruikte zijn zoals glas, keramiek en andere broze materialen van niet-metalen apparaten. Het snijden van deze materialen met diamantsnijders kan scheuren in het zelfverwerkende oppervlak veroorzaken. Ultraprecisie slijpen is meer bevorderlijk voor de verwerking van broze materialen.

Een ander representatief product van UnionCarbide is de succesvolle R-e-form as-spondial as-a-ball machine tool in 1972. Dit is een dual-coördinaat CNC wieg met positie feedback, die de hoek en straal van het mes basisspoor kan veranderen in real time alleen, en het realiseren van de spiegel verwerking van as-sple. Verwerkingsdiameter van 380mm, de vormnauwkeurigheid van het werkstuk is plus of min 0. 63um met een oppervlakteruwheid van Ra0.023um.

MoorlSpecialT001 ontwikkelde in 1968 het Moori-type ultraprecisie spiegelbed met luchtspindel, maar om ultraprecisie verwerking van brosse materialen te bereiken, ontwikkelde het bedrijf in 1980 voor het eerst drie-coördinatencontrole van het M-18AG type asperter diamantgereedschap draaien, diamantslijpermachine. De machine maakt gebruik van een luchtas met een radiale rotatienauwkeurigheid van 0. 075Bm: Met behulp van de Allen-Braley 7320 CNC systeem, de X- en Z-as slagen zijn 410mm en 230mm, respectievelijk, en de rechtheid van de rails is 0. Binnen 5gm is de positioneringsnauwkeurigheid van de B-as 0. 38um, met behulp van diamant slijpen wielen om een verscheidenheid van asymthic metalen spiegels met een maximale diameter van 356mm verwerken.

RankPneumo introduceerde in 1980 een tweeassige koppeling MSG ultraprecisie CNC draaibank die laser interferometers gebruikt om de positionele closed-loop controle te voltooien. De wieg kan verwerken 350mm diameter ase speral metalen spiegel, verwerking oppervlak ruwheid van R tot O. 05Bm. In 1988 ontwikkelde het bedrijf ook de succesvolle ASG2500, ASG2500T, Nanoform300-werktuigmachines: deze machines kunnen niet alleen ultrafijn snijden, maar kunnen ook tot 300 mm worden verwerkt als spular spiegels. Op basis van de bovengenoemde werktuigmachines ontwikkelde het bedrijf in 1990 ook de Nanoform600, die asperteriale spiegels met een diameter van 600mm kan verwerken, en de vormnauwkeurigheid van het werkstuk is beter dan O. 14, oppervlakteruwheid is beter dan Ra0. 01um. In 1996 introduceerde het bedrijf de Nanoform250 ultraprecisiecomposietbewerkingsmachine, die niet alleen diamantslijpen, slijpen en polijsten mogelijk maakt, maar ook direct harde en broze materiaaloptische onderdelen vermaalt die voldoen aan optische oppervlaktekwaliteit en oppervlaktenauwkeurigheid.

Op dit moment, de Verenigde Staten die zich bezighouden met ultra-precisie verwerking en productie meer bekende bedrijven, ondernemingen ten minste 30. Een van de meest representatieve en belangrijke resultaten waren de eerder genoemde Lawrence Livermore National Laboratory laboratorium op Union Carbide. Sinds de jaren 1960 heeft LLNL Laboratories DTM-1, DTM-2 ultraprecisie werktuigmachines ontwikkeld en in september 1983 met succes de DTM-3 horizontale grote optische diamant ultraprecisie wieg ontwikkeld die het hoogste niveau van hedendaagse ultra-precisie werktuigmachines vertegenwoordigt. De machine kan verwerken 2100rain diameter, gewicht 4497k2 werkdelen, het gereedschap frame transmissie apparaat met behulp van wrijvingsaandrijving, het gebruik van laser interferometer voor positiemeting, het gebruik van vloeibare statische druklagers en vloeibare statische druk gids, positie nauwkeurigheid van maximaal 0. 013 tot m: verwerking van koperen onderdelen, oppervlakteruwheid tot R tot 0. 0076Bra.

In september 1984 ontwikkelde LLNL Laboratories, in samenwerking met het Wright Aviation Research Institute van de Amerikaanse luchtmacht, de grote verticale ultraprecisie CNC wieg van de Large Optics Diaramond Turning Machine. Het bed kan 1625mm diameter werkdelen verwerken, het gebruik van speciaal ontwikkelde 7-weg dual-frequency laser interferometer voor een verscheidenheid van positie informatie meting, en vervolgens door middel van gegevensverwerking, om nauwkeurige feedback informatie te geven aan het servosysteem, drive mes houder om de positie van het gereedschap ten opzichte van het werkstuk, meetresolutie van 0 te waarborgen. 635nm. Om de nauwkeurigheid van de positie servocontrole te garanderen, wordt de precisie digitale servocontrolemethode aangenomen en het bedieningsdeel is een intern CNC-apparaat. Om de micro-naar binnen van het gereedschap te bereiken, maakt de machine gebruik van het pedicstroommechanisme voor microverplaatsing, dat de nanoschaal microverplaatsing kan realiseren en de verwerkingsnauwkeurigheid 0 kan bereiken. 025 tot m. LODTM wordt erkend als een van de hoogste niveaus van ultra-precisie kribben in de wereld van vandaag.