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基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數
電子科技大學
2021-04-10
基于工業機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發
成果簡介： 國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現有成熟工業機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節安裝的專門研發磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數控機床加工相比還能有效降低企業設備采購與維護成本。 應用領域： 核聚變、空間光學、天文光學望遠鏡、光學鏡頭等涉及光學元件制造行業 技術指標： 實現直徑1米的大口徑光學元件磨拋加工； 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達到PV=0.387λ、rms=0.063λ。
電子科技大學
2017-10-23