Историја и данашња ситуација ултра прецизних ЦНЦ алатних машина у Сједињеним Државама

Крајем педесетих година, Сједињене Државе су почеле да врше истраживање машинских алата за ултра прецизну обраду, када су за развој ласерских нуклеарних фузијских експерименталних уређаја и инфрацрвених експерименталних уређаја потребни велики метални рефлектори, хитна потреба за технологијом ултра прецизне обраде и ултра- алатне машине за прецизну обраду. Коришћењем прецизних алатних машина у то време са високом прецизношћу, дијамантски нож са једном тачком коришћен је за резање огледала од легуре алуминијума и без бакарног оксида, па је као полазиште уведена ултра прецизна обрада као нови поступак обраде брзо се развијао.

1962. године УнионЦарбиде је први пут развио ултра прецизне хеметичке креветиће са порозним графитним ваздушним лежајевима, који су успешно реализовали ултра прецизно окретање огледала са тачношћу димензија: - 0,6 бтм, храпавост површине је Рд0. 025гм, чинећи тако први корак у субмикронској обради. Међутим, дијамантско ултра прецизно окретање је погодније за неке мекане металне материјале, а у ваздухопловству, астрономији, војним и другим применама сателитских камера најчешће се користе попут стакла, керамике и других ломљивих материјала неметалних уређаја. Резање ових материјала дијамантским секачима може проузроковати пукотине на површини за самообраду. Изузетно прецизно брушење погодније је за обраду ломљивих материјала.

Још један репрезентативни производ УнионЦарбиде-а је његов успешан алатни алат Ре-форм ас-спондиал ас-а-балл 1972. Ово је двокоординатна ЦНЦ јаслица са повратном позицијом, која у стварности може променити угао и полупречник носача ножа само време и схватите огледалну обраду ас-спле-а. Пречник обраде од 380 мм, тачност облика радног предмета је плус или минус 0. 63ум са површинском храпавошћу од Ра0.023ум.

МоорлСпециалТ001 је 1968. године развио ултра прецизни кревет за огледала типа Моори са ваздушним вретеном, али да би постигао ултра прецизну обраду крхких материјала, компанија је 1980. године у свету први пут развила три координатне контроле М- Дијамантски алат за брушење алата типа 18АГ, машина за брушење дијаманата. Машина користи ваздушно вретено са радијалном тачношћу ротације од 0. 075Бм: Коришћењем ЦНЦ система Аллен-Бралеи 7320, ход Кс и З осе износи 410 мм, односно 230 мм, а исправност шина је 0. Унутар 5гм, тачност позиционирања Б осе износи 0. 38ум, користећи дијамантске брусне точкове за обраду различитих асиметричних металних огледала са максималним пречником од 356 мм.

РанкПнеумо је 1980. представио двоосовински МСГ ултра прецизни ЦНЦ струг који користи ласерске интерферометре за довршавање позиционе контроле затворене петље. Јаслице могу обрадити метално огледало пречника 350 мм, обрађујући храпавост површине од Р до О. 05Бм. 1988. године компанија је такође развила успешне алатне машине АСГ2500, АСГ2500Т, Наноформ300: ове машине не само да могу да буду ултрафино резање изблиза, већ се могу обрађивати и до пречника 300 мм као популарна огледала. На основу горе поменутих алатних машина, компанија је 1990. године такође развила Наноформ600, који може да обрађује аспертеријална огледала пречника 600 мм, а тачност облика радног предмета је боља од О. 14, храпавост површине је боља од Ра0. 01ум. 1996. компанија је представила Наноформ250 ултра прецизну машину за обраду композита, која не само да омогућава дијамантско резање, брушење и полирање, већ и директно бруси оптичке делове тврдог и ломљивог материјала који задовољавају оптички квалитет површине и тачност површине.

Тренутно су се Сједињене Државе бавиле ултра прецизном обрадом и производњом познатијих компанија, предузећа са најмање 30. Међу најрепрезентативнијим и најзначајнијим резултатима били су поменути лабораториј Лоренс Ливерморе из Националне лабораторије у Унион Царбиде. Од 1960-их, ЛЛНЛ Лабораториес је развио ултра прецизне алатне машине ДТМ-1, ДТМ-2, а у септембру 1983. успешно је развио ДТМ-3 хоризонталне велике оптичке дијамантске ултра прецизне јаслице које представљају највиши ниво савремених ултра прецизних алатних машина . Машина може да обради пречник кише 2100, тежину 4497к2 радних делова, свој уређај за пренос оквира алата помоћу фрикционог погона, употребу ласерског интерферометра за мерење положаја, употребу течних лежајева за статички притисак и течни водич за статички притисак, тачност положаја до 0. 013 до м: обрада месинганих делова, храпавост површине до Р до 0. 0076Бра.

У септембру 1984. године, ЛЛНЛ Лабораториес, у сарадњи са Вригхт Авиатион Ресеарцх Институте-ом америчког ваздухопловства, развили су велике вертикалне ултра прецизне ЦНЦ креветиће за велике токаре Оптицал Диарамонд. Кревет може да обрађује радне делове пречника 1625 мм, употребу посебно развијеног седмостраног двофреквентног ласерског интерферометра за разна мерења података о положају, а затим и кроз обраду података, да би пружио тачне повратне информације серво систему, носач погонског ножа до осигурати положај алата у односу на радни предмет, резолуција мерења од 0 635нм. Да би се осигурала тачност положаја серво управљања, усвојена је прецизна метода дигиталног серво управљања, а управљачки део је интерни ЦНЦ уређај. Да би се постигла микро-унутрашњост алата, машина користи механизам микро-померања педичке струје, који може да реализује микро-померање у нано-размери, а тачност обраде може да достигне 0,025 до м. ЛОДТМ је данас препознат као један од највиших нивоа ултра прецизних јаслица на свету.