Pažangiosios optinio apdorojimo technologijos raidos ir status quo analizė2

Deimantinio tekinimo staklės yra pagrindinė deimantų tekinimo proceso technologija. Be deimantų tekinimo staklių neįmanoma realizuoti naujos optinių dalių deimantų tekinimo technologijos. Deimantinės tekinimo staklės yra didelio tikslumo staklės. Staklės suklio ir slydimo judesio tikslumas yra keliomis eilėmis didesnis nei paprastų staklių. Suklio guoliuose ir slankiuose bėgiuose paprastai naudojami oro guoliai ir hidraulinės statinės atraminės konstrukcijos. Santykinė padėtis matuojama lazerio poslinkio matavimo prietaisu. Visame ruošinio apdirbimo procese lazerinis interferometras naudojamas ruošinio paviršiaus paklaidai matuoti. Tekinimo staklėse yra grįžtamojo ryšio įtaisas, skirtas kompensuoti judėjimo klaidas. Pagrindiniai deimantinių tekinimo staklių gamintojai yra „Moore Precision Machine Tool Corporation“ ir „Punaimo Precision Corporation“ JAV. Įėjusi į 1990-uosius, Japonijos „Toshiba Machinery Co., Ltd.“ taip pat pradėjo gaminti šią tekinimo staklę. Pagrindiniai „Moore Precision Machine Tool Company“ gaminami ir parduodami produktai yra „Moore M-18“, -40 asferinio paviršiaus apdirbimo staklės, „Moore T-bed“ staklės, „Moore“ optinio paviršiaus apdorojimo mašinos, „Moore M-18“ aliejumi apipiltos asferinės paviršiaus apdorojimo mašinos, Pagrindiniai „Punaimo Precision“ gaminami ir parduodami produktai yra MSG-325, ASG-2500, Nanoform600, Ultra 2000 ir kitos deimantinės tekinimo staklės. Japonijos „Toshiba Machinery Company“ gamina ir parduoda ULG-100A (H) deimantines tekinimo stakles.

Deimantinių tekinimo staklių kaina yra labai brangi, ji ir toliau didėja. Kaip pavyzdį paimkite tekinimo stakles MSG325. Devintojo dešimtmečio pradžioje vieneto kaina siekė 300 000–400 000 USD. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje vieneto kaina pakilo iki beveik 1 milijono JAV dolerių. Ši kaina nėra maža ekonominė našta vartotojams, todėl sunku populiarinti populiarias programas. Todėl įvairios šalys aktyviai tyrinėja ir kuria pigias deimantų tekinimo stakles. Toliau pristatomos kelios šiuo metu reklamuojamos deimantinio tekinimo staklės.

(1) Mohr M-18 asferinio paviršiaus apdorojimo mašina

„Mohr M-18“ asferinio paviršiaus apdirbimo mašina yra 3 ašių kompiuterinė skaitmeninio valdymo ypač tiksli apdorojimo sistema, kurioje sukant ar šlifuojant ratus galima naudoti vieno taško deimantinius įrankius, kurie gali apdoroti įvairią didelio tikslumo plokščią, sferinę ir asferinę optiką Dalys ir gali apdoroti pelėsių paviršius ir kitus paviršius. Deimantų tekinimo ir šlifavimo ratų šlifavimo derinys išplečia staklių apdorojimo pajėgumus. Pavyzdžiui, precizinio formų apdorojimas gali būti baigtas ant tokios deimantinės tekinimo staklės. Pirmiausia naudokite šlifavimo diską paviršiaus formai apdirbti su tokia pačia tolerancija ant formos pagrindo, tada padenkite elektrolitinį nikelį ir galiausiai naudokite vieno taško deimantinį įrankį, kad pasuktumėte elektrolitinį nikelio paviršių, kad užbaigtumėte formos apdailą. Apdorojimo mašina priima „Allen-Bradley 7320“, „8200“ arba „General Electric Company 2000“ kompiuterinę skaitmeninę valdymo sistemą, o tekinimo padėties valdymas - „Newlett-Packard 5501A“ lazerinių jutiklių sistemą. Pagrindiniai „Mohr M-18“ staklių techninės charakteristikos yra šie:

X ašies eiga yra 410 mm; Z ašies eiga yra 230 mm; atstumas nuo oro guolio veleno centro iki darbinio paviršiaus yra 292 mm, o atstumas iki besisukančio - 178 mm; X ir Z ašių tiesiškumas per visą taktą yra 0,5 mm; X ašis ir Z ašies vertikalumas visu smūgiu yra 1μrad; X ašies ir Z ašies įlinkio kampas visu smūgiu yra 0,5μrads; X ašies ir Z ašies padėties nustatymo tikslumas per visą taktą yra 1,5 mm; X ašis ir Z ašis - 25,4 mm smūgis. Pozicionavimo tikslumas yra 0,5 mm; kampinis nuokrypis, kai B ašis pasisuka 360 °, yra ± 3μrads; X ir Z ašių skaitymo tikslumas yra 5 mm; B ašies skaitymo tikslumas yra 1,3μrads; ašies ašies paklaida yra 0,05 mm, radialinė paklaida yra 0,2 mrad; staklių tūris (aukštis \'' ilgis \'' plotis) yra 1778 \'' 2032 \'' 1800 mm.

(2) Deimantinė tekinimo staklės „Punaimo MSG-325“

Deimantinė tekinimo staklės „Punaimo MSG-325“ yra kompiuterinė skaitmeniniu būdu valdoma dvigubos ašies deimantinė tekinimo staklės. Stakle naudojamas 6t granito pagrindas, kuris sumontuotas ant suspausto oro pagalvėlės, kad vibracija būtų izoliuota ir vibracija sumažinta iki 2Hz. Tiek X, tiek Z stikleliai sumontuoti ant granito pagrindo. Dvi skaidrės sumontuotos statmenai viena kitai, o viso takto vertikalus tikslumas yra 0,76 mm. „X“ skaidrėje sumontuotas keičiamas įrankių laikiklis, o ant „Z“ - orinio guolio ašis. Tiksli dviejų vagonų judėjimo padėtis matuojama lazerio jutiklių sistema, kurios tikslumas yra 0,025 mm.

Šiuo staklėmis galima apdoroti įvairius sferinius ir asferinius lęšius, Fresnelio lęšius, veidrodžius, ne ašies kūgio formos veidrodžius, daugiakampius veidrodžius, tikslius vaizdo objektyvus ir kitas optines dalis, skirtas infraraudonųjų spindulių ir matomiems bangos ilgiams. Apdorojant optines dalis, lazerinis interferometras gali būti naudojamas apdorotų dalių paviršiaus bekontaktiniams matavimams atlikti. Pagrindiniai staklių techniniai našumo rodikliai yra šie:

Pagrindinis staklės velenas pritvirtina oro guolį. Matuojant priekiniame gale esant 1000 aps./min., Radialinis ir ašinis srautas yra 0,1 mm; varomasis variklis yra 1 / 3HP100-2400 aps./min. nuolatinės srovės servovariklis; priimamas oro guolis Nominalus X skaidrės dydis yra 609 \'' 762mm, maksimalus smūgis yra 304mm, didžiausias judėjimo greitis yra 20cm / min, horizontalaus judėjimo paklaida yra 0,5mm, vertikalaus judėjimo paklaida yra 1,27mm, o tikslaus sraigto pavaros variklis yra 1HP0 ～ 2500 aps./min. min; Didžiausias „Z“ skaidrės žingsnis yra 203 mm, o kiti rodikliai yra tokie patys kaip „X“ skaidrės; ruošinio skersmuo yra 356 mm įprastai staklių konstrukcijai ir 560 mm didelės angos staklių konstrukcijai; didžiausias ruošinio apdirbimo gylis yra 204 mm; Kai skersmuo yra 150 mm, apdoroto ruošinio paviršiaus tikslumas gali siekti 1/2.

(3) ULG-100A (H) ypač tiksli asferinio deimanto tekinimo staklės

Šis staklės yra Japonijos kompanijos „Toshiba Machinery Co., Ltd.“ 1990 m. Gaminys. Nuo 1992 m. Birželio mėn. Ji pagamino dvi mašinas per mėnesį, o kiekvienos mašinos kaina - 50 milijonų jenų. Staklės verpstė priima didelį standumą ir ypač tikslius aerostatinius guolius, o staklių skaitmeninio valdymo įtaisas turi grįžtamojo ryšio funkciją. Jis gali apdoroti įvairias optines dalis ir metalines formas asferiniam lęšių suspaudimui. Apdirbimo tikslumas gali siekti 0,01 mm. Presavimo liejimo metalinėse formose sukant ir šlifuojant naudojami deimantiniai įrankiai ir šlifavimo diskai, kurie gali pasiekti veidrodžio kokybę. Pagrindiniai staklių techniniai našumo rodikliai yra šie:

Maksimalus staklių X ašies (šlifavimo rato ašies) žingsnis yra 150 mm; maksimalus Z ašies (ruošinio veleno) smūgis yra 100 mm; maksimalus šlifavimo rato veleno greitis yra 40000 apsisukimų / min; šlifavimo rato variklis yra 1kW / 40000 apsisukimų / min; ruošinio veleno greitis yra 20 ~ 1500 R / min; Ruošinio ašies variklis 0,25kW / 3000 RPM / min; Šlifavimo rato ašies ašinė ir radialinė eiga 0,05 mm; Ruošinio ašies ašinė ir radialinė eiga 0,05 mm; X ašies judėjimo tiesiškumas 0,1 mm / 150 mm; Z ašis Judėjimo tiesiškumas yra 0,1 mm / 100 mm.