Історія та сучасний стан надточних верстатів з ЧПУ в США

Наприкінці 1950-х США почали проводити дослідження верстатів надточної обробки верстатів, коли для розробки експериментальних пристроїв з лазерним ядерним синтезом та інфрачервоних експериментальних приладів потрібні великі металеві відбивачі, нагальна потреба в технологіях надточної обробки та ультра- верстати точної обробки. За допомогою прецизійних верстатів з високою точністю на той час одноточковий алмазний візок використовувався для дзеркального різання алюмінієвого сплаву та безоксиду міді, тому в якості відправної точки була використана надточна обробка як новий процес обробки швидко розвивався.

У 1962 році UnionCarbide вперше розробив надточну геметичну дитячу ліжечко з пористими графітовими повітряними підшипниками, яка успішно реалізувала надточну поворот дзеркал з точністю розмірів: - 0. 6btm, шорсткість поверхні Rd0. 025gm, роблячи таким чином перший крок у субмікронній обробці. Однак алмазне надточне точіння більше підходить для деяких м'яких металевих матеріалів, а в аерокосмічній, астрономічній, військовій та інших сферах застосування супутникових камер найчастіше використовуються такі як скло, кераміка та інші крихкі матеріали неметалевих пристроїв. Різання цих матеріалів алмазними фрезами може спричинити тріщини на поверхні, що самообробляється. Надточне шліфування сприяє обробці крихких матеріалів.

Ще одним репрезентативним продуктом UnionCarbide є успішний верстат Re-form as-spondial as-a-ball у 1972 році. Це двошаровий ліжко з ЧПУ із зворотним зв'язком про положення, який може змінити кут та радіус основи ножа в реальному часі. лише час, і реалізуйте дзеркальну обробку as-sple. Діаметр обробки 380 мм, точність форми заготовки плюс-мінус 0, 63 мкм при шорсткості поверхні Ra0,023 мкм.

MoorlSpecialT001 розробив ультраточне дзеркальне ліжко типу Мурі з повітряним шпинделем в 1968 році, але для досягнення надточної обробки крихких матеріалів компанія у 1980 році у світі вперше розробила трикоординатне управління M- Алмазний токарний інструмент типу 18AG, алмазний шліфувальний верстат. У верстаті використовується повітряний шпиндель з радіальною точністю обертання 0 075Bm: Використовуючи систему ЧПУ Allen-Braley 7320, ходи осі X та Z дорівнюють відповідно 410 мм і 230 мм, а прямолінійність рейок дорівнює 0. 5gm, точність позиціонування осі B становить 0, 38 мкм, використовуючи алмазні шліфувальні круги для обробки різноманітних асимтичних металевих дзеркал з максимальним діаметром 356 мм.

RankPneumo представив двовісний зчіпний пристрій MSG ультраточний токарний верстат з ЧПУ в 1980 році, який використовує лазерні інтерферометри для завершення позиційного управління замкнутим циклом. Дитяче ліжечко може обробляти спеціальне металеве дзеркало діаметром 350 мм, обробляючи шорсткість поверхні від R до O. 05Bm. У 1988 році компанія також розробила успішні верстати ASG2500, ASG2500T, Nanoform300: ці верстати можуть бути не тільки тонким різанням зблизька, але також можуть бути оброблені діаметром до 300 мм у вигляді популярних дзеркал. На основі вищезгаданих верстатів у 1990 році компанія також розробила Nanoform600, який може обробляти аспертеріальні дзеркала діаметром 600 мм, а точність форми заготовки краща за O. 14, шорсткість поверхні краща за Ra0. 01um. У 1996 році компанія представила машину для високоточної композитної обробки Nanoform250, яка не тільки забезпечує алмазне різання, шліфування та полірування, а й безпосередньо шліфує тверді та крихкі оптичні деталі матеріалу, які відповідають якості оптичної поверхні та точності поверхні.

В даний час США займаються надточною обробкою та виробництвом більш відомих компаній, підприємств щонайменше 30. Серед найбільш репрезентативних та значущих результатів були згадані лабораторія Лоуренса Лівермора в Національній лабораторії в Union Carbide. З 1960-х років LLNL Laboratories розробила надточні верстати DTM-1, DTM-2, а у вересні 1983 року успішно розробила горизонтальну велику оптичну алмазну ультраточну шпаргалку DTM-3, що представляє найвищий рівень сучасних ультраточних верстатів . Машина може обробляти діаметр дощу 2100, вага робочих деталей 4497k2, пристрій передачі рами інструменту за допомогою фрикційного приводу, використання лазерного інтерферометра для вимірювання положення, використання рідких підшипників статичного тиску та рідинного статичного тиску, точність положення до 0. 013 до m: обробка латунних деталей, шорсткість поверхні до R до 0. 0076Bra.

У вересні 1984 року LLNL Laboratories у співпраці з Науково-дослідним інститутом авіації Райта ВПС США розробили велике вертикальне надточне дитяче ліжечко з токарною машиною Large Optics Diaramond. Ліжко може обробляти робочі частини діаметром 1625 мм, використовувати спеціально розроблений 7-смуговий двочастотний лазерний інтерферометр для різноманітних вимірювань інформації про положення, а потім через обробку даних, щоб забезпечити точну інформацію про зворотний зв'язок із сервосистемою, приводом тримача ножа для забезпечити положення інструменту щодо заготовки, роздільна здатність вимірювання - 0,635 нм. Для забезпечення точності позиціонування сервоуправління прийнято метод прецизійного цифрового сервоуправління, а частина управління є внутрішнім пристроєм з ЧПУ. Для того, щоб досягти мікропоглинання інструменту, машина використовує механізм мікровитіснення педичного струму, який може реалізувати мікровитіснення наномасштабу, а точність обробки може досягати 0,025 м. LODTM сьогодні визнаний одним із найвищих рівнів надточних дитячих ліжечок у світі.