铝合金反射镜面形精度与表面质量提升关键技术研究

发布时间：2024-05-30 02:03

　　随着我国对低轨光学卫星需求的不断增长,现有的光学元件制造模式存在着效率低、成本高、周期长等问题,严重影响了载荷研制效费比,为满足对于中小口径反射镜缩短加工周期、降低制造成本的需求,本文针对铝合金反射镜制造环节中的关键技术展开研究。利用单点金刚石切削(Single Point Diamond Turning,SPDT)工艺加工铝合金反射镜,可以直接获得满足红外光学系统成像质量要求的光学表面,为满足更高成像质量的需求,铝合金反射镜的古典制造流程需要在SPDT后的铝合金表面采用化学镀的方式进行表面改性,然后再次进行SPDT以保证镀层等厚,最后通过抛光获得更高精度、表面质量的光学表面。而这种古典制造流程有一些不可避免的问题,比如镍磷镀层线胀系数与基底不匹配而带来的双金属弯曲效应,在工艺流程上需要进行两次SPDT,成本高且步骤繁琐。采用新型制造流程直接对SPDT后的铝合金表面进行抛光是解决上述问题的有效手段。本文对铝合金反射镜新型制造流程环节的关键技术展开研究与探索,主要包括以下四个方面的内容:1、对SPDT加工环节中的原位误差来源进行系统分析及归类。不同于传统的小磨头、磁流变、离子束等计算机控...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1SPDT表面粗糙度加工能力发展过程

传统铝合金反射镜的上述工艺问题被逐个攻克，铝合金反射镜的精度有了很大程度的提高，在红外波段已完全满足光学系统成像质量的要求已经具备在可见光波段成像的可能性，这为金属反射镜的应用提供了必要的条件。在此前提下，铝合金反射镜的低成本、制作周期短的优势凸现。单点金刚石车削(Single....

图1.2实验室配备的MTC350机床

的发展过程[1]。造流程设备的进步，SPDT技术已经不只限于旋转面、自由曲面的加工。其出色的延展性，易于通过普通的机械加工的轻量化结构均可以通过普通机械加工方式手段进行加工。铝合金材料造价低，比刚度结构的机械稳定性与热稳定性，这使其在航61-T6铝合金目前被认为是最适宜S....

图1.4X轴台阶实验测试重复定位精度X轴通过单步台阶实验获得的重复定位精度如图1.4所示，X轴重复定位精

图1.3MTC350机床结构示意图所示，机床为四轴系统，包含两个直线运动轴X轴与Z轴，采用，光栅尺定位，光栅尺精度为0.1379μm每线对，每线对之间插值论定位反馈距离为0.008nm。MirrorBaseofthemachineX-axistableS....

图1.6K&YDiamond公司提供的一份刀具波纹度检测报告如图1.6所示为K&YDiamond刀具公司提供的一份刀具产品波纹度检

1.6K&YDiamond公司提供的一份刀具波纹度检测报为K&YDiamond刀具公司提供的一份刀具产品弧刃，圆弧范围如横坐标所示为-100°至100°示单位为μm。如图中所标，此刀具波纹度RMSSPDT过程切深一般为20μm以下，所用刀刃范glePo....

本文编号：3984409