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非球面光学配件加工的确定性超精密加工
Time:2020-09-11 Read: 79

非球面光学配件加工是一种非常重要的光学配件加工,其中常用的有抛物面镜、双曲面镜和椭球面镜。非球面光学部件比球形光学部件具有更好的成像质量。应用在光学系统中,可以校正各种像差,提高成像质量和仪器的分辨能力,增加工作距离。它可以用一个或几个小非球面零件代替更多的球形零件,从而简化仪器结构,降低成本,有效减轻仪器重量。


非球面曲面光学元件在现代高能激光武器、惯性约束聚变点火工程、遥感和深空探测以及航空航天精确打击系统中发挥着极其重要的作用,应用日益广泛。其中一些系统对材料性能(比刚度、温度稳定性、加工特性等)有非常严格的要求。)的零件由于使用环境和相关条件的限制(如航空航天对重量、过载、温度环境等的要求。)。


因此,研究现代光学复杂非球面的确定性超精密加工技术迫在眉睫。另一方面,随着现代计算机技术、超精密测量技术、超精密运动控制技术、各种相关精密部件制造技术和小环境控制技术的发展,也为满足上述要求的现代复杂非球面加工制造技术提供了技术支持,使其成为现实成为可能。


近年来,中航工业精密研究所依托其在超精密加工技术领域的研究基础和传统,开展了“非球面",光学零件确定性超精密加工技术及设备”项目的研究,突破了大型光学数控加工机床的设计、制造和运行环境控制等关键技术。在大承载力、高刚度的超精密立式静压主轴技术、大行程、高刚度、无摩擦效应的超精密静压导轨驱动与控制技术、机床Z轴无摩擦干涉效应的全空气浮动气缸精密平衡与导轨技术、纳米分辨率开放式高性能数控系统集成技术、机床温度与振动环境精密控制技术、优质压力油源与气源供给技术等方面取得了一系列成果。最后,“纳米系统-1000 LODTM”研制成功


该机床通过纳米分辨率的超精密加工轨迹控制,用金刚石工具直接车削金属、红外等材料制成的大型光学零件。该机床可高效加工各种材料(如金属基体、红外和KDP晶体等)。)和具有复杂曲面的现代光学系统部件(如深非球面,离轴非球面,等)。)是传统光学加工技术和设备难以或不可能加工的。

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