更快的精度天博综合app官网登录处理

连贯安装高级超声机器,以加快直径30米望远镜镜段的150万直径的“ Hexing”。

 

2023年8月24日coherent

当涉及望远镜镜像时,更大的情况更好。光的基本物理学表明,随着望远镜孔径大小的增加,图像变得更加明亮,更详细。从理论上讲。 

在实践中,随着镜子尺寸的增加,很难使它们具有足够准确的表面形状,以产生高图像质量。当前对镜子尺寸的实际限制的直径约为8.5 m。 

,但科学家已经开发了非常聪明的解决方法,以避免这种限制。现在,他们没有制作一个大型望远镜镜子,而是使用较小镜子的镶嵌物,其作用像一个较大的镜子。这些单独的细分市场通常是六角形的形状,以使它们非常近。

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詹姆斯·韦伯太空望远镜

大型望远镜镜,例如此处显示的James Webb Space望远镜主要镜子,通常由近距离放置在一起(2 mm之内)的许多六角形段组成。图像由NASA Goddard太空中心提供。

 

这正是用于构造30米望远镜的方法。这款基于地面的天文台旨在交付(红外)图像,其图像比哈勃太空望远镜尖锐12倍以上,并且是JWST的四倍。

30米的望远镜主镜将由492个六角形段组成,每个镜像是1.44 m拐角处。相干正在制造这些镜面段的230。 

这些镜子以1.5 m的直径圆形开始。这是必要的,因为我们使用的“应力镜像抛光”技术用于产生其非轴,双曲线,自由形状需要刚性,对称,圆形的基板。在初始抛光过程之后,这些圆形镜(“圆形”)被形状成六角形(“ hexing”)。

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230 天博综合app官网登录圆形

由连贯的230 天博综合app官网登录圆形中的每一个直径为1.5 m,随后被“ hex”降至1.44 m,边缘到边缘。

 

此时也将其他精度安装功能添加到镜子的侧面。具体来说,这些“传感器口袋”是针对实时定位镜子的传感器和执行器网络,以保持最佳的图像质量。这将使基于地面的天博综合app官网登录能够超过空间仪器的空间分辨率。 

 

加工玻璃

这种形状在天博综合app官网登录制造中很常见,通常使用基本上是传统铣床,通常在计算机数值控制(CNC)下运行。但是,与金属相比,用于天博综合app官网登录元件的各种玻璃材料非常易碎,更难以机理。需要钻石工具来使用它们。 

钻石机床已经使用了一个多世纪。它们运作良好,并且在整个天博综合app官网登录行业都广泛使用。但是,即使现代自动化使他们能够更快,更有效地工作,它们仍然相对较慢。当从大天博综合app官网登录元件中删除大量材料时,这有时会成为一个问题。

Coherent(以前为Tinsley光学系统)工程师在任务限制您为天博综合app官网登录进行的230个圆形时,面对这种限制。我们想在接下来的几年中完成该计划。 

听起来可能很有时间。不是!如果每个圆形的串行链接(一台机器上的一个接一个),通常将十年的大部分时间带到传统铣削系统中的十六进制。 

 

加速hexing

在过去的几年中,工具制造商开发了结合高级形式的超声加工的系统。具体而言,除了标准的高速工具旋转外,这还涉及钻石工具的小幅度,快速振荡(在数十kHz范围内)。

这项技术带来了一些重要的好处。首先,它的材料清除率比传统的钻石工具铣削速度高得多,但速度快6到10倍。而且,由于超声波工具比传统工具对工件施加的力较少,因此通常会产生几乎没有机械应力,从而避免了物理部件的变形。这减少了地下损坏,产生更顺畅的饰面,并能够产生较薄的特征。 

下部力还降低了延长其寿命的工具磨损。另外,超声波工具是“自我穿衣”。也就是说,新鲜的钻石谷物会通过使用自动在工具上暴露在工具上,从而保持其切割能力。通常,必须定期卸下工具并穿着单独的操作。较少频繁的工具更换和维护所有降低了设备的停机时间。  

大型高精度零件的制造商(尤其是在半导体行业)出于这些原因而采用了超声辅助加工。但是,迄今为止,这项技术尚未用于用于航空航天和天文学应用的大型天博综合app官网登录组件。 

 

准备超声波

连贯已成为第一个通过安装足够大的超声辅助加工系统来实现这一目标的人。我们还开发了一些非常专业的工具,用于在切割过程中将天博综合app官网登录固定在加工中心。 

此工具至关重要,因为直径1.5 m的圆形圆形重量为0.25公吨(550磅),但厚度仅为45 mm。因此,通过以施加任何不对称或局部机械力的方式保持形状很容易扭曲它们的形状。切割后,当零件从固定装置释放出来时,可能会导致零件“弹簧” - 更换形状足以使加工功能不再满足规范。 

因此必须使用“零应力安装”。具体而言,这是一种安装方法,可以避免扭曲圆形表面形状,同时仍确保天博综合app官网登录固定在铣削过程的力上。 

安装加工时的通用方法是使用真空chuck。但是,使用此方法,无法实现自由形式(不对称和非球形)视频的零应力安装。根本不可能使形状具有足够准确的形状以匹配镜子。 

 

超声辅助加工系统

将配置超声辅助加工系统以处理当前在Cooherent生产的230圆的精确六角。

 

相反,连贯的工程师创建了一种专有工具方法,该方法采用了支持和夹紧系统的多技术网络。这些在不带任何弯曲的情况下确保了各个自由度的零件。 

要维持圆形圆形所需的切割精度,至关重要的是,整个加工中心都必须基于极为稳定的基础。而且环境环境条件也必须保持恒定。但是,请记住,此机床比皮卡车更大,重。 

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