ניתוח הפיתוח והסטטוס קוו של טכנולוגיית עיבוד אופטי מתקדמת2

כלי מכונת הפיכת יהלומים הוא הטכנולוגיה העיקרית של תהליך הפיכת יהלומים. ללא כלי מכונת הפיכת יהלומים, אי אפשר לממש את הטכנולוגיה החדשה של יהלום פונה עבור חלקים אופטיים. כלי מכונת הפניית יהלומים הם כלי מכונה מדויקים. הדיוק של ציר ותנוע השקופית של כלי המכשיר הם מספר הזמנות בסדר גודל גבוה יותר מזה של כלי מכונה רגילים. מסבים ציר ומסילות שקופיות בדרך כלל להשתמש במיסבים אוויר מבני תמיכה סטטי הידראול. המיקום היחסי נמדד על ידי מכשיר מדידת עקירת לייזר. בכל התהליך של עיבוד עובד, interferometer לייזר משמש כדי למדוד את שגיאת פני השטח של הקישוט. ההרדמה מצוידת במכשיר משוב כדי לפצות על שגיאות תנועה. היצרנים העיקריים של חרלת יהלומים הם מור דיוק מכונת כלי תאגיד ו Punaimo דיוק תאגיד בארצות הברית. לאחר שנכנס 1990, Toshiba מכונות ושות', בע מ של יפן גם החלה לייצר את המהטה הזאת. המוצרים העיקריים המיוצרים ונמכרים על ידי חברת כלי מכונת דיוק מור הם מור M-18, -40 מכונות עיבוד פני השטח אספרי, מור T-bed מכונות, מור מכונות עיבוד משטח אופטי, מור M-18 שמן ספוגים משטח עיבוד מכונות, וכו '. המוצרים העיקריים המיוצרים ונמכרים על ידי Punaimo Precision הם MSG-325, ASG-2500, Nanoform600, Ultra 2000 וחתמי יהלומים אחרים. חברת מכונות טושיבה יפן מייצרת ומוכרת חרשות יהלומים ULG-100A(H).

מחיר המחטות היהלומים יקר מאוד, והוא ממשיך לעלות. קח את ההרדמה MSG325 כדוגמה. בתחילת שנות ה-80 המחיר ליחידה היה 300,000 עד 400,000 דולר. בתחילת שנות ה-90 עלה המחיר ליחידה לכמעט מיליון דולר. מחיר זה אינו נטל כלכלי קטן עבור המשתמשים, וקשה לקדם יישומים פופולריים. לכן, מדינות שונות חוקרות ומפתחות באופן פעיל כלי מכונת הפיכת יהלומים בעלות נמוכה. להלן מספר כלי מכונת הפניית יהלומים המקודמים כעת.

(1) מוהר M-18 מכונת עיבוד פני השטח אספרית

Mohr M-18 מכונת עיבוד משטח אספרי היא מערכת עיבוד סופר-מדויקת של מחשב בעל 3 צירים, אשר יכולה להשתמש בכלי יהלום חד-נקודתיים לטחינת גלגל מסתובבת או שוחקת, אשר יכולה לעבד חלקים אופטיים שטוחים, כדוריים ואספריים בעלי דיוק גבוה, ולעבד משטחי עובש ומשטחים אחרים. השילוב של סיבוב יהלומים וטחינת גלגל ים מרחיב את קיבולת העיבוד של כלי המכונה. לדוגמה, ניתן להשלים תבניות מדויקות עיבוד על חמת יהלום כמו זה. ראשית, השתמש בגלגל הטחינה כדי למכונה את צורת פני השטח עם אותה סובלנות על בסיס העובש, לאחר מכן לוח ניקל אלקטרולס, ולבסוף להשתמש בכלי יהלום נקודה אחת כדי להפוך את משטח ניקל אלקטרולס כדי להשלים את הגימור של התבנית. מכונת העיבוד מאמצת את מערכת הבקרה המספרית של אלן-בראדלי 7320, 8200 או ג'נרל אלקטריק 2000, ובקרית המיקום של המשטה מאמצת את מערכת חיישני הלייזר Newlett-Packard 5501A. מחווני הביצועים הטכניים העיקריים של כלי מכונת Mohr M-18 הם כדלקמן:

הנסיעה בציר X היא 410 מ"מ; הנסיעה ציר Z הוא 230mm; המרחק ממרכז ציר נושא האוויר אל משטח העבודה הוא 292 מ"מ, והמרחק למשטח העבודה המסתובב הוא 178 מ"מ; הליניאריות של ציר ה- X וציר Z בקו המלא היא 0.5 מ"מ; ציר X והאנכיות של ציר Z על הקו המלא היא 1μrad; זווית הסטה של ציר X וציר Z על הקו המלא היא 0.5μrads; דיוק המיקום של ציר X וציר Z בקו המלא הוא 1.5 מ"מ; ציר X וציר Z כל קו 25.4 מ"מ דיוק המיקום הוא 0.5 מ"מ; סטיית הזווית כאשר ציר B מסתובב 360° ±3μrads; דיוק הקריאה של ציר X וציר Z הוא 5 מ"מ; דיוק הקריאה של ציר B הוא 1.3μrads; השגיאה צירית של ציר הוא 0.05mm, רדיאלי השגיאה היא 0.2mrad; אמצעי האחסון של כלי המחשב (גובה\'length length\''width) הוא 1778\'2032\'1800mm.

(2) פומאימו MSG-325 יהלום ההשתטנה

המשברטה היהלומים של Punaimo MSG-325 היא מרדאת יהלום בעלת ציר כפול הנשלטת באופן מספרי. כלי המכונה משתמש בבסיס גרניט 6t, המותקן על כרית אוויר דחוסה כדי לבודד רטט ולהפחית את הרטט ל- 2Hz. הן שקופיות X והן Z מותקנות בבסיס הגרניט. שתי השקופיות מותקנות בניצב זו לזו, והדיוק האנכי של הקו כולו הוא 0.76 מ"מ. מחזיק כלי להחלפה מותקן בשקופית X, וספיר נושא אוויר מותקן בשקופית Z. המיקום המדויק של התנועה של שתי הקרונות נמדד על ידי מערכת חיישן לייזר עם דיוק של 0.025mm.

כלי מכונה זה יכול לעבד עדשות כדוריות ואספריות שונות, עדשות פרסנל, מראות, מראות קטע חרוב מחוץ לציר, מראות polyhedral, עדשות וידאו מדויקות וחלקים אופטיים אחרים עבור יישומי אינפרא אדום ואורך גל גלוי. במהלך העיבוד של חלקים אופטיים, אינטרפרומטר לייזר יכול לשמש לביצוע מדידה ללא מגע פני השטח של החלקים המעובדים. מחווני הביצועים הטכניים העיקריים של כלי המחשב הם כדלקמן:

הפיר הראשי של כלי המכונה מאמץ כיוון אוויר. כאשר נמדדים בקצה הקדמי ב- 1000 סל"ד, הריצה הרדיאלית והסיקסית הן 0.1 מ"מ; מנוע הנהיגה הוא מנוע סרוו DC 1/3HP100-2400 סל"ד; כיוון האוויר מאומץ הגודל הנומינלי של שקופית X הוא 609''762mm, הקו המרבי הוא 304mm, מהירות התנועה המרבית היא 20 ס"מ/ דקה, שגיאת התנועה האופקית היא 0.5 מ"מ, שגיאת התנועה האנכית היא 1.27mm, ואת מנוע כונן בורג מדויק הוא 1HP0 ~ 2500 סל"ד. דקות; הקו המרבי של שקופית Z הוא 203 מ"מ, מחווני ביצועים אחרים זהים לאלה של שקופית X; הקוטר של התצוגה הוא 356 מ"מ עבור מבנה כלי המכונה הרגיל, ו- 560 מ"מ עבור מבנה הכלי של מכונת הצמצם הגדול; עומק העיבוד המרבי של היצירה הוא 204 מ"מ; כאשר הקוטר הוא 150 מ"מ, דיוק פני השטח של משטח הפועל המעובד יכול להגיע 1/2.

(3) ULG-100A(H) אולטרה דיוק יהלום אספרי ההתזה

כלי מכונה זה הוא תוצר של יפן Toshiba מכונות ושות', בע מ בשנות ה-90. מאז יוני 1992, היא מייצרת שתי מכונות בחודש, וכל מכונה מתומחרת ב-50 מיליון ין. ציר כלי המכשיר מאמץ קשיחות גבוהה ומיסבים אווירוסטטיים אולטרה-מדויקים, והתקן הבקרה המספרי של כלי המחשב כולל פונקציית משוב. זה יכול לעבד חלקים אופטיים שונים ותבניות מתכת עבור עיצוב דחיסת עדשה אספרית. דיוק עיבוד שבבי יכול להגיע 0.01mm. דחיסת תבניות מתכת משתמשות בכלי יהלומים ובגלגלי שחיקה לכיוון ושחיקה, שיכולים להשיג איכות מראה. מחווני הביצועים הטכניים העיקריים של כלי המחשב הם כדלקמן:

הקו המרבי של ציר ה-X (פיר גלגל שחיקה) של כלי המכונה הוא 150 מ"מ; הקו המרבי של ציר Z (פיר עובד) הוא 100 מ"מ; המהירות המרבית של פיר גלגל הטחינה היא 40000 מהפכות/דקה; מנוע גלגל שחיקה הוא 1kW/40000 מהפכות /דקות; מהירות פיר הפועל היא 20 ~ 1500 R/min; מנוע ציר עבודה 0.25kW/ 3000 סל"ד/דקה; גלגל שחיקה ציר צירי רדיאלי runout 0.05mm; ציר ציר עבודה צירי רדיאלי runout 0.05mm; ליניאריות תנועת ציר X 0.1 מ"מ/150 מ"מ; ציר Z הליניאריות של התנועה היא 0.1 מ"מ/100 מ"מ.