六角弯月镜面结构加工的精密装夹技术研究

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	六角弯月镜面结构加工的精密装夹技术研究
	褚鑫辉
学位类型	硕士
导师	郑奕 ; 陈忆
	2017-05
学位授予单位	中国科学院大学
学位授予地点	北京
学位专业	工学硕士
关键词	离轴非球面结构加工镜面支撑
摘要	天文望远镜的口径直接影响分辨率和集光能力，因此口径越来越大。KECK望远镜创造性地提出，并实现了拼接镜面技术，突破了单一镜面口径的限制。目前正在建造光学望远镜欧洲极大望远镜（E-ELT）、三十米望远镜（TMT）以及中国立项建造的12米光学望远镜（LOT）都将采用了拼接镜面技术。这些望远镜的主镜都由大量六角离轴非球弯月镜面拼接而成，其子镜结构特殊，要求高，加工难度大。本论文以中国科学院对外合作重点项目“三十米望远镜离轴子镜磨制技术的研究”为依托，开展六角离轴非球弯月镜面背部结构加工的精密装夹技术研究，主要工作有： 1、从六角弯月镜面加工工艺出发，着重分析了镜面背部结构加工在预应力抛光之后所需要解决的问题：对高精度离轴非球光学面的保护与支撑定位装夹，六角弯月镜面背面结构复杂、加工难度高，六角弯月镜面防裂纹加工，结构加工中的加工应力的控制。 2、根据1.5米级六角弯月镜面的特点，分析了其背部结构加工所用支撑装夹系统的要求，提出轴向支撑和侧向支撑方案：轴向支撑方面，先是确定了whiffle-tree九点柔性真空装夹方案，并对9点whiffle-tree支撑点位置进行了优化，分析设计了吸盘的结构，优选了关节轴承，设计了轴向高度精密调整机构并给出了两套高度锁紧装置方案等；侧向支撑方面，采用了12点支撑方式，并进行了简单的结构设计等。 3、六角弯月镜面切割成型用辅助支撑夹具的结构分析与设计：研究了切除镜面飞边加工现状，分析比较了直接切除子镜飞边方法的优势及其存在的问题。创新地设计出一种采用多点刚性支撑、并且使用自适应调整吸盘的辅助支撑夹具，提供了一种较好地解决了切割子镜飞边时易出现的不规则断裂的问题的途径。 4、 1.5米级六角弯月镜面辅助支撑夹具试验：选取关键部件轴向高度锁紧装置的两套设计方案进行对比试验，对比弹性夹头和胀紧套锁紧装置的对轴向高度的保持情况，最终选取锁紧性能更好的胀紧套装置。
学科领域	精密仪器及机械
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/1395
专题	学位论文
作者单位	南京天文光学技术研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	褚鑫辉. 六角弯月镜面结构加工的精密装夹技术研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2017.