Īpaši precīzu CNC darbgaldu vēsture un pašreizējā situācija Amerikas Savienotajās Valstīs

20. gadsimta 50. gadu beigās Amerikas Savienotās Valstis sāka veikt īpaši precīzas apstrādes darbgaldu izpēti, kad lāzera kodolsintēzes eksperimentālo ierīču un infrasarkano staru eksperimentālo ierīču izstrādei nepieciešami lieli metāla atstarotāji, steidzama vajadzība pēc īpaši precīzas apstrādes tehnoloģijas un precīzās apstrādes darbgaldi. Izmantojot tajā laikā augstas precizitātes darbgaldus, alumīnija sakausējuma un bez vara oksīda spoguļu griešanai tika izmantots vienpunktu dimanta ratiņu nazis, tāpēc kā sākumpunkts tika izstrādāta īpaši precīza apstrāde kā jauns apstrādes process. strauji attīstījās.

1962. gadā UnionCarbide pirmo reizi izstrādāja īpaši precīzu hemētisko gultiņu ar porainiem grafīta gaisa gultņiem, kas veiksmīgi realizēja īpaši precīzu spoguļu pagriešanu ar izmēru precizitāti: - 0. 6btm, virsmas raupjums ir Rd0. 025gm, tādējādi sperot pirmo soli submikronu apstrādē. Tomēr dimanta īpaši precīza virpošana ir piemērotāka dažiem mīksto metālu materiāliem, un kosmosa, astronomijas, militārajos un citos satelītkameru pielietojumos visbiežāk tiek izmantoti tādi kā stikls, keramika un citi trausli nemetālisko ierīču materiāli. Šo materiālu griešana ar dimanta griezējiem var izraisīt plaisas pašapstrādes virsmā. Īpaši precīza slīpēšana ir labvēlīgāka trauslu materiālu apstrādei.

Vēl viens UnionCarbide reprezentatīvs produkts ir tā veiksmīgais Re-form as-spondial as-a-ball darbgalds 1972. gadā. Tas ir divkoordinātu CNC gultiņa ar pozīcijas atgriezenisko saiti, kas reāli var mainīt naža pamatnes sliedi un stūri. tikai laiku, un realizējiet spoguļa spoguļa apstrādi. Apstrādājot 380 mm diametru, sagataves formas precizitāte ir plus vai mīnus 0. 63um ar Ra0.023um virsmas raupjumu.

MoorlSpecialT001 1968. gadā izstrādāja Moori tipa augstas precizitātes spoguļu gultu ar gaisa vārpstu, taču, lai panāktu trauslu materiālu īpaši precīzu apstrādi, uzņēmums 1980. gadā pasaulē pirmo reizi izstrādāja trīs koordinātu M- 18AG tipa asperter dimanta instrumentu virpošana, dimanta slīpēšanas mašīna. Mašīna izmanto gaisa vārpstu ar radiālās rotācijas precizitāti 0. 075Bm: Izmantojot Allen-Braley 7320 CNC sistēmu, X un Z ass gājieni ir attiecīgi 410 mm un 230 mm, un sliežu taisnums ir 0. 5gm, B ass pozicionēšanas precizitāte ir 0. 38um, izmantojot dimanta slīpripas, lai apstrādātu dažādus asimetiskos metāla spoguļus ar maksimālo diametru 356mm.

RankPneumo 1980. gadā ieviesa divu asu sasaistes MSG īpaši precīzu CNC virpu, kurā tiek izmantoti lāzera interferometri, lai pabeigtu pozicionālo slēgtā cikla vadību. Bērnu gultiņa var apstrādāt metāla spoguli ar 350 mm diametru, apstrādājot virsmas raupjumu no R līdz O. 05Bm. 1988. gadā uzņēmums izstrādāja arī veiksmīgos ASG2500, ASG2500T, Nanoform300 darbgaldus: šīs mašīnas var būt ne tikai īpaši smalkas cieši grieztas, bet arī apstrādājamas kā spular spoguļi līdz 300 mm diametrā. Pamatojoties uz iepriekš minētajiem darbgaldiem, uzņēmums 1990. gadā izstrādāja arī Nanoform600, kas var apstrādāt asperteriālos spoguļus ar diametru 600 mm, un sagataves formas precizitāte ir labāka par O. 14, virsmas raupjums ir labāks par Ra0. 01um. 1996. gadā uzņēmums ieviesa īpaši precīzu kompozītmateriālu apstrādes mašīnu Nanoform250, kas ne tikai ļauj dimantu griezt, slīpēt un pulēt, bet arī tieši sasmalcina cieto un trauslo materiālu optiskās daļas, kas atbilst optiskās virsmas kvalitātei un virsmas precizitātei.

Pašlaik Amerikas Savienotās Valstis nodarbojas ar īpaši precīzu apstrādi un ražo pazīstamākus uzņēmumus, vismaz 30 uzņēmumus. Starp reprezentatīvākajiem un nozīmīgākajiem rezultātiem bija minētā Lawrence Livermore Nacionālās laboratorijas laboratorija Union Carbide. Kopš pagājušā gadsimta sešdesmitajiem gadiem LLNL Laboratories ir izstrādājis īpaši precīzus darbgaldus DTM-1, DTM-2, un 1983. gada septembrī veiksmīgi izstrādājis DTM-3 horizontālo lielo optisko dimantu īpaši precīzo gultiņu, kas pārstāv mūsdienu augstākās precizitātes darbgaldu augstāko līmeni . Mašīna var apstrādāt 2100rain diametru, svars 4497k2 darba daļas, tā instrumenta rāmja pārraides ierīci, izmantojot berzes piedziņu, lāzera interferometra izmantošanu stāvokļa mērīšanai, šķidrā statiskā spiediena gultņu un šķidrā statiskā spiediena virzītāja izmantošanu, pozīcijas precizitāti līdz 0. 013 līdz m: misiņa detaļu apstrāde, virsmas raupjums līdz R līdz 0. 0076Bra.

1984. gada septembrī LLNL Laboratories sadarbībā ar ASV Gaisa spēku Raita Aviācijas izpētes institūtu izstrādāja lielās vertikālās augstas precizitātes CNC gultiņu lielās optikas diaramondu virpošanas mašīnā. Gultā var apstrādāt 1625 mm diametra darba daļas, izmantojot īpaši izstrādātu 7 virzienu divfrekvences lāzera interferometru dažādiem stāvokļa informācijas mērījumiem, un pēc tam, izmantojot datu apstrādi, lai sniegtu precīzu atgriezenisko informāciju servo sistēmai, piedziņas naža turētājam nodrošināt instrumenta stāvokli attiecībā pret sagatavi, mērījuma izšķirtspēja ir 0,635nm. Lai nodrošinātu servo vadības pozicionēšanas precizitāti, tiek pieņemta precīzas digitālās servo vadības metode, un vadības daļa ir iekšēja CNC ierīce. Lai sasniegtu instrumenta mikroiekrāvienu, mašīna izmanto pedikālās strāvas mikroizvietošanas mehānismu, kas var realizēt nano mēroga mikroizvietojumu, un apstrādes precizitāte var sasniegt 0,025 līdz m. LODTM šodien ir atzīts par vienu no augstākās precizitātes bērnu gultiņu līmeņiem.