当前位置:南通必一·运动(B-Sports)官方网站重工机械有限公司 >> 新闻中心 >> 国外金刚石在光学加工技术的发展现状

国外金刚石在光学加工技术的发展现状


如今必一·运动(B-Sports)官方网站不难发现  ,军用武器系破碎机统中几乎都装备有各种破碎机生产线各样的光电传感器件  ,而在这些光电传感器件中  ,或多或少都采用了各种样式的光学零件 。

  从美国陆军所作的一项调查报告的材料中必一·运动(B-Sports)官方网站知道  ,1980~1990年美国军用激光和红外热成像产品所需要的各种光学零件就有114.77万块  ,其中球面光学零件为63.59万块  ,非球面光学零件为振动筛分机23.46万块  ,平面光学零件为18.1万块  ,多面体扫瞄镜为9.62万块 。 拿M1坦克为例  ,其大约使用输送线了90块透镜、30块棱镜以及各种反射镜、窗口和激光元件 。 又如一具小小的AN/AVS-6飞行员夜视眼镜就采用了9块非球面光学零件和2块球面光学零件 。

  从70年代开始  ,以红外热成像和高能激光为代表的军用光学技术迅速发展 。 军用光学系统不但要求成像质量好  ,而且要求体积小、重量轻、结构简单 。 这对光学加工行业是一个严峻考验 。 为了跟上时代发展的步伐  ,设计和制作出质地优良的光学成像系统  ,光学零件加工行业于70年代开展了大规模技术革命和创新活动  ,研究开发出许多新的光学零件加工方法  ,如非球面光学零件的加工法 。 近10多年来  ,新的光学零件加工技术得到进一步地推广和普及 。 目前  ,国外较为普遍采用的光学零件加工技术主要有:计算机数控单点金刚石车削技术、光学玻璃透镜模压成型技术、光学塑料成型技术、计算机数控研磨和抛光技术、环氧树脂复制技术、电铸成型技术……以及传统的研磨抛光技术等 。 一.计算机数控单点金刚石车削技术计算机数控单点金刚石车削技术  ,是由美国国防科研机构于60年代率先开发、80年代得以推广应用的非球面光学零件加工技术 。 它是在超精密数控车床上  ,采用天然单晶金刚石刀具  ,在对机床和加工必一·运动(B-Sports)官方网站进行精确控制条件下  ,直接利用金刚石刀具单点车削加工出符合皮带提升机光学质量要求的非球面光学零件 。 该技术主要用于加工中小尺寸、中等批量的红外晶体和金属材料的光学零件  ,其特点是生产效率高、加工精度高、重复性好、适合批量生产、加工成本比传统的加工技术明显降低 。 采yzs振动电机用该项金刚石车削技术加工出来的直径120mm以下的光学零件  ,面形精度达l/2~1l  ,表面粗糙度的均方根值为0.02~0.06mm 。

  目前  ,采用金刚石车削技术可以加工的材料有:有色金属、锗、塑料、红外光学晶体(碲镉汞、锑化镉、多晶硅、链板式输送机硫化锌、硒化锌、氯化纳、氯化钾、氯化锶、氟化镁、氟化钙、铌酸锂、KDK晶体)无电镍、铍铜、锗基硫族化合物玻璃等 。 上述材料均可直接达到光学表面质量要求 。 此技术还可加工玻璃、钛、钨等材料  ,但是目前还不能直接达到光学表面质量要求  ,需要进一部研磨抛光 。 计算机数控单点金刚石车削技术除了可以用来直接加工球面、非球面光学零件外  ,还可以用来加工各种光学零件的成型模具和光学零件机体  ,例如加工玻璃模压成型模具、复制模具、光学塑料注射成型模具和加工复制环氧树脂光学零件用的机体等 。 该技术与离子束抛光技术相结合  ,可以加工高精度非球面光学零件;与镀硬碳膜工艺和环氧树脂复制技术相结合  ,可生产较为便宜的精密非球面反射镜和透镜 。 假若在金刚石车床上增加磨削附件或采用陶瓷刀具、安装精密夹具和采用在-100℃低温进行金刚石切削等措施  ,此项技术的应用范围将可进一步扩大 。

目前  ,美国亚里桑那大学光学中心已经使用该技术取代了传统的手工加工工艺  ,但加工玻璃光学零件时  ,还不能直接磨削成符合质量要求的光学镜面  ,仍然需要进行柔性抛光 。 单点金刚石车削光学零件技术经济效果非常明显  ,例如加工一个直径100mm的90°离轴抛物面镜  ,若用传统的研磨抛光工艺方法加工  ,面形精度最高达到3mm(5l)  ,加工时间需要12个月  ,每一个抛物面镜的加工成本为5万美元 。 而采用金刚石车削方法  ,3个星期就能完成  ,加工成本只有0.4万美元  ,面形精度可达0.6μm(1λ) 。 美国霍尼韦尔公司就用这种技术加工AN/AAD-5红外侦察装置的4面体扫描转镜 。 转镜的每一面尺寸为88.9203.2mm  ,每面的平直度要求为l/2  ,角精度为90°±42 。 用一台车床  ,15个月就加工出了124个扫描旋转反射镜  ,质量均达到了设计技术要求 。 每个旋转反射镜比用传统的加工链式提升机方法加工节约费用2770美元 。 霍尼韦尔公司用这种工艺生产了200个4面体旋转镜  ,共计节约近90万美元 。 而且还为AN/AAD-5红外侦察装置加工了10万个平面反射镜  ,节约费用1千多万美元 。 在1980~1990年这10年间  ,平面(5050mm)、多面体(直径90mm)、球面(直径100mm)、非球面(直径125mm)等4种军用光学零件的加工费用  ,按保守的经济效果计算  ,美国防烤妥芗平谑≡?亿美元 。

  金刚石车削机床是金刚石车削工艺的关键技术  ,没有金刚石车削机床  ,就不可能实现金刚石车削加工光学零件新工艺 。 金刚石车削机床属于高精密机床  ,机床的主轴精度和溜板运动精度比一般的机床要高出几个数量级  ,主轴轴承和溜板导轨通常采用空气轴承和油压静力支承结构  ,机床运动部件的相对位置采用激光位移测量装置测定 。 在工件加工的整个过程中  ,采用激光干涉仪测量工件的面形误差 。 车床上装有反馈装置  ,可以补偿运动误差 。 金刚石车床的主要生产厂家是美国的莫尔精密机床公司和普奈莫精密公司 。 进入90年代后  ,日本东芝机械公司也开始生产这种车床 。 莫尔精密机床公司生产销售的主要产品是Moore M-18、-40非球面加工机  ,Moore T型床身机床  ,Moore光学平面加工机  ,Moore M-18油淋非球面加工机等 。 普奈莫精密公司生产出售的产品主要有MSG-325型、ASG-2500型、Nanoform600型、Ultra 2000型等金刚石车床 。 日本东芝机械公司生产出售产品是ULG-100A复合式破碎机(H)金刚石车床 。

  金刚石车床的价格十分昂贵  ,而且还不断提高 。 以MSG325型车床为例  ,在80年代初每台价为30~40万美元  ,而到了90年代初每台价已升高到将近100万美元 。 这个价格对用户来说是一个不小的经济负担  ,推广普及应用有一定难度 。 因此  ,目前各国正在电振给料机积极研究开发低成本的金刚石车削机床 。 下面介绍几种目前正在推广应用的金刚石车削机床 。

 (1)莫尔M-18非球面加工机  莫尔M-18非球面加工机是一种3轴计算机数控超精密加工系统  ,可以使用单点金刚石刀具车削  ,也可以使用磨轮磨削  ,既能加工各种高精度平面、球面和非球面光学零件  ,又能加工模具表面和其它表面 。 金刚石车削和磨轮磨削相结合  ,扩大了机床的加工能力 。 例如加工精密模具  ,在一台这样的金刚石车床就能将其加工完成 。 首先使用磨轮在模具基体上加工出公差一致的面形  ,然后镀制无电镍  ,最后使用单点金刚石刀具  ,车削无电镍表面  ,完成模具的精加工 。 该加工机床采用了Allen-Bradley7320型、8200型或通用电器公司2000型计算机数控系统  ,车床的位置控制采用了Newlett-Packard5501A型激光传感器系统 。 莫尔M-18机床的主要技术性能指标如下:  X轴行程410mm;Z轴行程230mm;空气轴承主轴中心到工作台面的距离为2沙石分离机械92mm  ,到旋转工作台面的距离为178mm;X轴和Z轴在全部行程上的直线性为0.5mm;X轴和Z轴在全部行程上的垂直度为1μrad;X轴Z轴在全部行程上的偏向角为0.5μrads;X轴Z轴全部行程上的定位精度1.5mm;X轴和Z轴每25.4mm行程的定位精度为0.5mm;B轴旋转360°时的角度偏差为±3μrads;X轴和Z轴的读数精度为5mm;B轴的读数精度为1.3μrads;主轴的轴向误差为0.05mm  ,径向误差为0.2mrad;机床的体积(高长宽)为0mm 。

  (2)普奈莫MSG-325型金刚石车床  普奈莫MSG-325型金刚石车床是计算机数控型双轴金刚石车床 。 机床采用一个重6t的花岗岩底座  ,花岗岩底座装在压缩空气垫上用于隔离振动  ,使振动减小到2Hz 。 X和Z溜板都安装在花岗岩底座上  ,两个溜板相互垂直安装  ,在整个行程上的垂直精度在0.76mm以内 。 X溜板上装有一个可以互换的刀架  ,Z溜板上装有一个空气轴承主轴 。 两个溜板的运动的精确位置用一个激光传感器系统测定  ,精度为0.025mm 。 该机床可以加工红外和可见光波段应用的各种球面和非球面透镜、菲涅耳透镜、反射镜、偏轴圆锥截面镜、多面体反射镜以及精密录像镜头等光学零件 。 在光学零件加工过程中  ,可采用激光干涉仪对加工件进行面形非接触测量 。 机床的主要技术性能指标如下:机床的主轴采用空气轴承  ,在1000转/min时  ,在前端测量  ,其径向和轴向跳动均为0.1mm;驱动马达为1/3HP100~2400转/min直流伺伏服马达;采用空气轴承的X溜板的名义尺寸为609762mm  ,最大行程为304mm  ,最大移动速度20cm/min  ,水平方向运动误差0.5mm  ,垂直方向运动误差1.27mm  ,精密丝杠驱动马达1HP0~2500转/min;Z溜板最大行程为振动筛粉机203mm  ,其它性能指标均与X溜板的相同;加工工件的直径  ,正常机床结构的为356mm  ,大孔径机床结构的为560mm;加工工件的最大加工深度204mm;工件直径为150mm时  ,加工工件的面形精度可达l/2 。

(3)ULG-100A(H)型超精密非球面金刚石车床  该机床是日本东芝机械公司90年代产品  ,从1992年6月开始  ,每月生产2台  ,每台机床售价5000万日元 。 机床主轴采用高刚性超精密空气静轴承  ,机床数控装置具有反馈功能 。 它可加工各种光学零件和非球面透镜模压成型用金属模具 。 加工精度可达0.01mm 。 模压成型金属模具利用金刚石刀具和磨轮进行车削和研磨加工  ,能达到镜面质量 。 机床的主要技术性能指标如下: 机床的X轴(研磨轮轴)最大行程为150mm;Z轴(工件轴)最大行程为100mm;研磨轮轴最高转速为40000转/min;研磨轮马达1kW/40000转/min;工件轴转速20~1500转/min;工件轴马达0.25kW/3000转/min;研磨轮主轴对辊破碎机轴向和径向跳动0.05mm;工件主轴轴向和径向跳动0.05mm;X轴移动直线性0.1mm/150mm;Z轴移动直线性0.1mm/100mm

&nbs输送带运输配送机p;

相关产品

圆振动筛(YZDS)
YZDS系列振动筛广泛适用于冶金、矿山、煤炭、建材、化工、电力、交通、轻工等部门进行各种物料的分级 。
圆振动筛(YK、YZ)
圆振动筛(YK、YZ)系引进德国技术制造的高效振动筛 。 适宜采石场筛分砂石料  ,也可用于选煤、选矿、建材、电力及化工等行业 。
变频振动筛工作原理
变频振动筛由两台不对称布置的不同频率的振动电机驱动  ,物料从大振幅低频率的入料端逐渐过渡到小振幅高频率的排料端  ,充分显示了直线性不平衡振动的优势 。 与一般筛机相比  ,变频振动筛具有显著特点:变频振动筛无效参振质量小  ,节省动力且筛分效率高;整机所配专用变频调速器可随机调整激振力  ,振幅和振动频率  ,满足不同工况需求;筛面倾角大  ,适于频率渐变  ,筛面不易堵孔 。
圆振动筛
圆振动筛做圆形运动  ,是一种多层数、高效新型振动筛 。 圆振动筛采用筒体式偏心轴激振器及偏块调节振幅  ,物料筛淌线长  ,筛分规格多  ,具有结构可靠、激振力强、筛分效率高、振动噪音小、坚固耐用、维修方便、使用安全等特点
圆振动筛(YA)
YA型圆振动筛运动轨迹为圆  ,全系列共有四十种规格  ,可供选煤、选矿、建材、电力及化工等部门作物料分级用
矿用振动筛
矿用振动筛是一种应用于矿山、冶金、煤炭、电力、建材、耐火材料等行业大块状物料及中小颗粒物料 的筛分设备 。
破碎筛分
确保搞好必一·运动(B-Sports)官方网站保护  ,可配置成套除尘设备 。
筛料机
RCZ系列轻型直线振动筛是一种传统、经典、通用的筛料机  ,广泛应用于塑料、磨料、化工、医药、建材、粮食、炭素、化肥等行业 。
砂石料筛分设备
砂石料筛分设备自动化程度高  ,破碎比大  ,生产效率高  ,处理量大  ,经过破碎的产品呈立方体状  ,针片状含量低  ,无内裂缝  ,搞压强度高 。 设备维护保养简便  ,易损件用的是目前国内高强耐磨材料  ,损耗小  ,使用寿命长  ,能为客户带来可观的经济效益 。
直线振动筛分机
SZF直线振动筛分机(筛粉机)是常见的筛分机械利用振动电机激振作为振动源  ,使物料在筛网上被抛起  ,同时向前作直线运动 。
轻型直线筛
DZSF系列直线振动筛广泛用于矿山、煤炭、冶炼、建材、耐火材料、轻工、化工等行业 。
破碎筛分机
辊式破碎筛分机是一种具有破碎及筛分功能的设备 。 主要供冶金、地质、煤炭、建材、化工等部门实验室使用 。
破碎筛分联合设备
破碎分联合设备在工艺流程的设计中  ,由于各级破碎设备匹配合理  ,以及严谨的空间交叉布局  ,因此它具有占地面积小  ,投资经济效益高  ,碎石料品质好  ,石粉产出率低等的特点为  ,
煤粉筛
TZSM系列煤粉筛具有筛分效果好  ,工作安全可靠、密封性能好、对基础的动负小等特点  ,已在冶金企业广为推广 。
冷矿振动筛
ZSL系列大型冷矿振动筛广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口等工业部门 。
矿筛
SZR系列热矿振动筛(热矿筛)专供烧结厂完成热烧结矿的分级和向冷却设备均匀给料作业 。
精细筛分机
HSSJ系列精细筛分机是一种新型的高标准筛分设备  ,主要用于重碱、大颗粒尿素、小颗粒尿素、陶粒、氧化锆、还原铁钛粉、重晶石等行业 。
精密筛分机
FYBS方型精密筛分机广泛用于化工、冶金、有色金属、非有色金属、食品、磨料等行业 。
机械振动,机械振动筛
圆振动筛做圆形运动  ,是一种多层数、高效新型机械振动筛 。 广泛应用于矿山、建材、交通、能源、化工等行业的产品分级 。
化工振动筛
化工振动筛是特殊性、高粘度、细粒物料筛分过滤设备 。 主要用于筛分各种化工物料  ,细粉、微粉、及干、湿物料等  ,适用于酸性、碱性、油性等化工生产 。
弧形筛
弧形振动筛(弧形筛)主要用于选煤厂及选矿厂对物料进行予先脱水,脱泥,脱介作业,分级煤泥回收 。 也可与水旋流器配套使用,对细粒物料进行有效的分级、脱水、脱泥、脱介 。
过滤筛
450型过滤筛分机产品可供国防工业、轻工业、农业、冶金、水泥、地质、化工、医药、铸造、陶瓷、金刚石、煤炭、石油、染料、非金属等实验室及科研部门用做固体粉末的分级筛选或液体过滤  ,是索取数据和科学研究的实验仪器 。
高频振动筛
高频振动筛是一种广泛用于选煤、选矿、建材、电力、化工、制药、食品等行业的各类物料筛分、分离、分选、分级机械设备  ,可有效的筛分、分离、分选、分级不同粒度或状态的产品 。
振动筛粉机
振动筛粉机主要由筛箱、激振器、悬挂(或支承)装置及电动机等组成 。 主要用于矿山、煤炭、冶炼、建材、耐火材料、轻工、化工、医药、食品等行业 。
大型圆振动筛(DYKS型)
大型圆振动筛(DYKS型)振动器安装在侧板上  ,筛机受力情况好 。
方形振动筛
FS系列方形振动筛具有结构简单、操作方便、体积小、处理量大、噪音低、抗腐蚀、低故障、寿命长、生产率高、振幅可调、耗能低、拆装方便、清洗无死角、无粉尘飞扬等优点 。 广泛适用于医药、化工、食品等行业各种物料的连续过筛 。
多层直线振动筛
多层直线振动筛通常用于磨料磨具原料、化工、塑料、医药、树脂粉、陶瓷原料、冶金、建材、粮食、化肥等行业中的干式粉状、细颗粒状或细微粉物料的筛分 。
多层振动筛
直线多层振动筛俗称直线筛  ,是一种常用的多层振动筛分设备 。 通常用于磨料磨具原料、化工、塑料、医药、树脂粉、陶瓷原料、冶金、建材、粮食、化肥等行业中的干式粉状、细颗粒状或细微粉物料的筛分 。
kzs矿用振动筛
矿用振动筛具有寿命长、噪音低、筛分效率高、体积小、重量轻、耗能少 。
电磁振动筛,电磁振动筛机
电磁振动筛机主要用于包装工艺流程中  ,将水泥中的粗颗粒进行分离  ,以得到合格的水泥粉料 。
筛分给料机
ZG、ZGS惯性振动筛分给料机是一种新型的给料设备  ,可广泛用于矿山、冶金、建材、电力等行业中的块状、粒状或粉末状等散装物料的给料、配料、装载等工艺流程  ,例如:向输送机、提升机、筛分设备、破碎设备、给料配料 。
不锈钢振动筛
不锈钢系列振动筛具有特殊性、高粘度、细粒物料筛分设备  ,主要用于筛分细粉、微粉、及干、湿物料等 。
自定中心振动筛(SZZ)
SZZ型自定中心振动筛运动轨迹为圆  ,全系列共有十种规格  ,可供煤炭、冶金、建材、化工等部门  ,对中小粒度的物料进行干式分级 。 筛机结构简单  ,坚固可靠  ,维修方便  ,效率高 。
高效重型筛(ZSG)
ZSG高效重型振动筛是一种新型的筛分设备  ,它广泛应用于矿山、煤炭、电力、冶金、建材、耐火等各行各业对大块状物料及中、小颗粒状物料的分级作业 。
重型振动筛
ZSG系列高效重型振动筛广泛应用于矿山、煤炭、电力、冶金、建材、耐火等各行各业对大块状物料及中、小颗粒状物料的分级作业 。
振动筛机
ZSL系列大型冷矿振动筛机(冷矿筛)广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口等工业部门 。
直线振动筛(ZS)
ZS直线振动筛适用于烧结矿、自然矿、焦炭及其它粉状物料的高效筛分  ,广泛应用于冶金、矿山、煤炭、建材等行业 。
振动筛分机
YK系列圆振动筛分机(振动筛选机)是固体物料分级的重要设备  ,广泛应用于矿山、建材、选煤、能源、化工等行业 。
振动筛电机
振动筛电机是各类振动机械的激振源 。 广泛应用于电力、建材、粮食、煤炭、矿山、冶金、化工、轻工、铸造、水泥等行业中 。
直线振动筛(ZKX型)
直线振动筛ZKX型广泛应用在选煤、选矿、电力、轻工、化工、有色金属等工业部门  ,对中、细粒度物料进行干湿式筛分、脱水、脱介、脱泥 。

最新产品

CZ系列仓壁振动器
仓壁振动器用于防止和排除各种料仓由于物料的内摩擦、潮解、带电、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”现象;亦可用于清除各种仓壁、管道粘结物料
防闭塞装置(ZFB)
ZFB防闭塞装置(仓壁振动器)广泛应用于冶金、化工、建材、火电、煤炭、食品、水泥、制药、化肥、粮食、铸造、陶瓷、磨料等行业中贮料仓的防闭塞之用 。
惯性振动器(ZG)
ZG惯性振动器广泛用来作为各种振动机械(如振动给料机、振动输送机、振动筛分机、振动落砂机、振动破碎机、振动提升机、振动试验台等)的激振源
振动电机
振动电机矿山、铸造、冶金、煤炭、电力、粮食、港口、化工、建材、机械、陶瓷等工业部门的理想配套设备

最新资讯

随机链接

电磁振动输送机

石料粉碎机

粉体输送机

管链式粉体输送机

昆明必一·运动(B-Sports)官方网站重型机制机制有限总部英文总部   具体位置: 河南省海安县开发设计区南海市大道北(东)3号 网站源码: //guitongjiaocj.com 点话:  88773999 传真电话:

 联系人: 吴先生 (24小时服务热线) E-mail: 技术支持:天正企划

分享图片到: