【图片】科普微表面发生器【太平洋战争吧】

@三反分子1 @大清流A15 由于众所周知的原因实物我就不发了先贴一张工开论文图
爪机不好上资料具体资料回去补充

美国是开展超精密加工技术研究最早的国家，也是迄今处于世界领先地位的国家。早在20世纪50年代末，由于航天等尖端技术发展的需要，美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术，称为SPDT（SinglePoint Diamond Turning）技术，并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床，用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等。
美国Union Carbide，也就是联合碳化物公司于1972年研制成功了R-θ方式的非球面创成加工机床。这是一台具有位置反馈功能的双坐标数控车床，可实时改变刀座导轨的转角θ和半径R，实现非球面的镜面加工。Moore公司于1980年首先开发出了用3个坐标控制的M-18AG非球面加工机床，这种机床可加工直径为356mm的各种非球面金属反射镜。英国Cranfield大学精密工程研究所(CUPE)研制的大型超精密金刚石镜面切削机床，可以加工大型X射线天体望远镜用的非球面反射镜。
20世纪80年代中后期，美国通过能源部“激光核聚变项目”和陆、海、空三军“先进制造技术开发计划”，对超精密金刚石切削机床的开发研究，投入了巨额资金和大量人力，实现了大型零件的超精密加工。如美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室1984年研制出一台大型光学金刚石车床(Large Optics DiamondTurning Machine，LODTM)，至今仍代表了超精密加工设备的最高水平，该机床可加工直径为2.1m，重为4.5t的工件。采用高压液体静压导轨，在1.07m×1.12m范围内直线度误差小于0.025μm(在每个溜板上装有标准平尺，通过测量和修正来达到)，位移误差不超过0.013μm(用氦屏蔽的激光干涉仪来测量和反馈控制达到)，主轴溜板运动偏摆小于0.057〃(通过两路激光干涉仪测量，压电陶瓷修正来实现)。激光测量系统有单独的花岗岩支架系统，不与机床联结。油喷淋冷却系统可将油温控制在（20±0.0025）℃。采用摩擦驱动，运动分辨率达0.005μm。最终可实现加工大型光学零件直径达1.4m，面形精度为 0.025μm，表面粗糙度Ra≤5nm。
美国LODTM大型金刚石车床，代表了超精密加工设备的最高水平

这是加工的光学零件

超精密金刚石镜面切削工艺
由于天然金刚石具有极大的硬度，可以制成极其锋利的刀具(刃口圆弧半径达几纳米到几十纳米)，因此可实现极薄层切削(纳米级)，从而获得非常好的表面加工质量。超精密车削和铣削(主要采用金刚石切削)已取得了很大的成功。金刚石刀具的刃磨与测量成了一项重要的研究课题。为了扩大金刚石刀具的应用范围，对硬脆材料、超软质材料、黑色金属材料的超精切削机理和工艺的研究也十分重要，如大负前角金刚石车刀加工光学玻璃及硬脆半导体材料工艺、液氮深冷切削、富碳大气保护切削黑色金属工艺等。对于超精密非球面切削加工而言，要求数控跟踪精度高、刀具圆弧半径刃磨和测量的精度高，既要保证形状精度，又要达到高的表面质量。金刚石切削加超声波的工艺也值得研究。
以上这个技术如果成熟那么不止光学晶体光学玻璃也可以直接车削了
美国做超精密加工的最早是联合碳化物，62年就开始做可加工100 mm 的半球,尺寸精度±018 μm ,粗糙度Ra01002 5μm的超精密车床；还有美国磨床大佬摩尔，也是顶级水平。其实LLNL研究超精密加工在50年代就开始了，因为美国政府发现私人企业没有经济实力能够承担为国家核武器工程提供高质量的加工、测试手段，所以才启动了这个计划，将那批人集结到LLNL，,首先开发出称为“SPDT”( Single Point Diamond Turning) 的单点金刚石刀具的超精密切削技术，取得了无与伦比的成就，至今无人能够超越，20多年竟然无人超越，不禁让人仰止！

现在美国特牛13的就是一种高性能任意形状的光学零件,比球面、平面、轻度非球面具有更好的空气动力性能,它就是共形光学零件Freeform Optics。共形光学指的是设计、制造和使用既不是平面也不是球面的光学窗口和整流罩,包括轴对称和非轴对称零件,以及与非球面、球面、圆柱面、圆锥面、平面和尖顶形状组合的零件。飞机的光学窗口和导弹上的整流罩安装有光学系统,用于导航、跟踪和侦察,其形状一般为球面和平面,这有一定的阻力。以前,设计师对此没有别的选择,但现在可以采用共形光学零件,它能够优化飞机外形以符合动力性能要求,显著减小阻力;同时能优化飞机形状,以使雷达上的(或用其他方法检测出的) 反射截面积最小,从而具有更好的隐身性能;共形光学元件替代球面光学窗口还能够提供大的视场。

能够制作共形光学零件的就是世界磨床大亨，美国MOORE公司的Nanotech 500 FG五轴联动超精密自由曲面研磨机床，MOORE在磨床尤其是超精密加工领域名头甚响，国内有很多二手坐标磨床来自MOORE。该公司1997年为了适应时代发展需要，将超精密加工部门分离组成了Moore Nanotechnology system，生产研制Nanotech系列超精密机床。1999年同美国Rochester大学COM (CenterforOptics Manufacturing)加工中心合作，在美国国防部(DoD)的资助下，共同研制了Nanotech 500 FG五轴联动超精密自由曲面研磨机床，该机床集成了Nanotech系列机床的所有优点，机床床身采用整块天然花岗岩并在z轴方向配有同类材料的升降装置，用以消除系统结构和热变形；床身与地面采用空气隔振垫隔离；真空吸盘装夹，直流电机+精密滚珠丝杠驱动，Fanuc 15i数控系统，既可以单点金刚石车削有色金属、晶体和高分子材料，也可以超精密磨削光学玻璃、陶瓷、硬质合金和黑色金属，最大加工工件范围：轴对称工件6500mm ×250mm，非轴对称工件50mm×250mm×150ram，最大加工工件重量55kg，加工~b250mm高纯度铝合金或OFHC紫铜凸球面，面形精度0．2 n 5mm，表面粗糙度Ra 6nm，加工q,250mm SF12光学玻璃凸球面，面形精度0．3t~m／4,75mln，表面粗糙度Ra 10nm。机床具有多轴磨削和金刚石车削的能力,能够加工大离轴扇形零件,实现了延性方式超精密磨削(Ductile Grinding) ,加工工件具有光学表面质量,通常很少需要或不需要后续抛光。为了同该机床配套,还使用了磁流体抛光(MRF) 技术和可测量自由曲面的纳米级测量精度的坐标测量机。使用该机床能够直接磨削出共形光学零件,加工零件的面形精度优于0. 375μm( P - V 值) ,表面粗糙度优于Ra0. 002 7μm。
------------------
这个真是天顶星科技了对强国来说

LLNL是个科研性质的单位，有个精密工程precision engineering部，研制超精密机床主要就在这个部门。但他们又不完全是为了单纯研制机床，而是深入研究包括基础研究、新工艺，包括超精密测量技术等，所以象LODTM这样的大型设备除非有国家需求，一般不是主要目的，现在他们基本上是寻找合适的企业界合作伙伴完成，而Moore Nanotechnology system就是其中之一。例如美国LLNL在研制美国国家点火装置NIF时 ,委托MOORE Nanotechnology System公司特殊定做了Nanotech VF850S机床 ,该机床是大口径KDP晶体专用加工机床，能够加工450mm×450mm的KDP晶体，透射波前是λ/4。对中国完全禁运！（捎带说明一下，目前只有2种机床能够加工大尺寸KDP，另外一种是俄罗斯超精密机床MO -600，能够加工直径为600mm的KDP晶体，但精度稍低，透射波前是λ/2）。
Moore Nanotechnology system的在的主要产品有：
Nanotech-250UPL单点金刚石2轴车床