ההיסטוריה והמצב הנוכחי של מכונות CNC מדויקות במיוחד בארצות הברית

בסוף שנות החמישים, ארצות הברית החלה לבצע מחקר על כלי מכונה לעיבוד דיוק אולטרה, כאשר פיתוח מכשירי ניסוי היתוך גרעיני בלייזר ומכשירי ניסוי אינפרא-אדום זקוקים למחזירי מתכת גדולים, הצורך הדחוף בטכנולוגיית עיבוד דיוק אולטרה ואולטרה כלי מכונה לעיבוד דיוק. על ידי שימוש בכלי מכונה מדויקים בדיוק גבוה באותה תקופה, סכין עגלת יהלום נקודה אחת שימשה לחיתוך מראה של סגסוגת אלומיניום וללא תחמוצת נחושת, כך שכנקודת מוצא, עיבוד דיוק אולטרה כתהליך עיבוד חדש היה התפתח במהירות.

בשנת 1962 פיתחה יוניון קרביד לראשונה מיטת תינוק המטית מדויקת במיוחד עם מיסבי אוויר גרפיט נקבוביים, שהבינה בהצלחה סיבוב מראה מדויק במיוחד עם דיוק ממדי של: 0. 6 סיביות, חספוס פני השטח הוא Rd0. 025 גרם, ובכך לקחת את הצעד הראשון בעיבוד תת מיקרון. עם זאת, סיבוב דיוק אולטרה-יהלומי מתאים יותר לחומרי מתכת רכים מסוימים, ובתחומי חלל, אסטרונומיה, צבא ואחרים של מצלמות לווין, הנפוצים ביותר הם כגון זכוכית, קרמיקה וחומרים שבירים אחרים של מכשירים שאינם מתכתיים. חיתוך חומרים אלה עם חותכי יהלומים עלול לגרום לסדקים במשטח העיבוד העצמי. טחינה מדויקת במיוחד תורמת יותר לעיבוד חומרים שבירים.

מוצר ייצוגי נוסף של UnionCarbide הוא כלי המכונה המוצלח מחדש ככדור כדורי בשנת 1972. זו מיטת CNC כפולת קואורדינטות עם משוב מיקום, שיכולה לשנות את הפינה והרדיוס של מעקה בסיס הסכין באופן אמיתי זמן בלבד, ולהבין את עיבוד המראה של as-sple. קוטר עיבוד של 380 מ"מ, דיוק הצורה של חתיכת העבודה הוא פלוס מינוס 0. 63um עם חספוס פני השטח של Ra0.023um.

MoorlSpecialT001 פיתחה את מיטת המראות המדויקת במיוחד מסוג Moori עם ציר אוויר בשנת 1968, אך על מנת להשיג עיבוד מדויק במיוחד של חומרים שבירים, החברה בשנת 1980 בעולם לראשונה פיתחה שליטה בתא-קואורדינטות ב- M סוג 18AG מפנה כלי יהלום אספרטר, מכונת השחזה של יהלומים. המכונה משתמשת בציר אוויר עם דיוק סיבוב רדיאלי של 0. 075Bm: באמצעות מערכת CNC אלן-בראלי 7320, משיכות ציר ה- X וה- Z הן 410 מ"מ ו- 230 מ"מ בהתאמה, וישר המסילות הוא 0. בתוך 5 גרם, דיוק המיקום של ציר B הוא 0. 38um, תוך שימוש בגלגלי השחזה יהלומים לעיבוד מגוון מראות מתכת אסימטיות בקוטר מרבי של 356 מ"מ.

RankPneumo הציגה מחרטה CNC דיוק אולטרה דיוק במיוחד עם הצמדת שני צירים בשנת 1980 המשתמשת באינטרפרומטרים בלייזר להשלמת בקרת לולאה סגורה במיקום. העריסה יכולה לעבד מראה של מתכת ספיראלית בקוטר 350 מ"מ, ולעבד חספוס פני השטח של R עד O. 05Bm. בשנת 1988, החברה פיתחה גם את מכונות ASG2500, ASG2500T, Nanoform300 המצליחות: מכונות אלה לא יכולות להיות רק חיתוך צמרות דק במיוחד, אלא גם יכולות להיות מעובדות בקוטר של עד 300 מ"מ כמראות ספולריות. בהתבסס על כלי המכונה שהוזכרו לעיל, החברה פיתחה בשנת 1990 גם את ה- Nanoform600, שיכולה לעבד מראות א-ספיריות בקוטר של 600 מ"מ, ודיוק הצורה של החומר טוב יותר מאשר O. 14, חספוס פני השטח טוב יותר מ- Ra0. 01um. בשנת 1996 הציגה החברה את מכונת העיבוד המרוכב Nanoform250 מדויקת במיוחד, המאפשרת לא רק חיתוך, השחזה וליטוש יהלומים, אלא גם טוחנת ישירות חלקים אופטיים מחומר קשיח ושביר העומדים באיכות המשטח האופטי ובדיוק פני השטח.

נכון לעכשיו, ארצות הברית עסקה בעיבוד דיוק אולטרה וייצור חברות ידועות יותר, חברות לפחות 30. בין התוצאות המייצגות והמשמעותיות ביותר היו המעבדה הלאומית לורנס ליברמור כאמור באוניברסיטת קרביד. מאז שנות השישים, מעבדות LLNL פיתחו מכונות DTM-1, DTM-2 עם דיוק אולטרה, ובספטמבר 1983 פיתחה בהצלחה את עריסת DTM-3 האופקית האופקית הגדולה ביותר של יהלום, המייצגת את הרמה הגבוהה ביותר של כלי מכונת דיוק אולטרה עכשוויים. . המכונה יכולה לעבד חלקי עבודה בקוטר 2100, משקל 4497k2 חלקי עבודה, מכשיר העברת מסגרת הכלים שלה באמצעות כונן חיכוך, שימוש באינטרפרומטר לייזר למדידת מיקום, שימוש במסבי לחץ סטטי נוזלי ומנחה לחץ סטטי נוזלי, דיוק מיקום של עד 0. 013 עד מ ': עיבוד חלקי פליז, חספוס פני השטח עד R עד 0. 0076 חזייה.

בספטמבר 1984, מעבדות LLNL, בשיתוף פעולה עם מכון המחקר לתעופה רייט של חיל האוויר האמריקני, פיתחו את עריסת ה- CNC הגדולה והדיוק במיוחד של מכונת הפיכה הגדולה Diaramond. המיטה יכולה לעבד חלקי עבודה בקוטר של 1625 מ"מ, שימוש באינטרפרומטר לייזר בתדר כפול בעל 7 כיוונים שפותחו במיוחד למגוון מדידות מידע על המיקום, ואז באמצעות עיבוד נתונים, כדי לספק מידע משוב מדויק למערכת הסרוו, מחזיק סכין כונן ודא את מיקום הכלי ביחס לחלק העבודה, רזולוציית מדידה של 0. 635 ננומטר. על מנת להבטיח את הדיוק של בקרת סרוו במיקום, מאמצים את שיטת בקרת סרוו הדיגיטלית המדויקת, וחלק הבקרה הוא מכשיר CNC פנימי. על מנת להשיג את המיקרו-פנימה של הכלי, המכונה משתמשת במנגנון עקירת המיקרו הנוכחי של הפדי, שיכול לממש את תזוזת המיקרו בקנה מידה ננו, ודיוק העיבוד יכול להגיע ל -0.025 מ '. LODTM מוכר כאחת הרמות הגבוהות ביותר של עריסות דיוק במיוחד בעולם כיום.