摘要：针对现有能动磨盘在工程加工应用中存在的问题,利用有限元法对不同结构的能动磨盘建立了静力学模型,并进行计算和分析。以加工Φ1800mm,F/1.5的大口径抛物面主镜为参照,分别对三种结构模型在不同基盘厚度时进行了变形仿真计算。通过分析能动磨盘的变形精度与对应的驱动器产生弯曲力大小的关系,优化设计出适用于Φ1800mm,F/1.5主镜加工的能动磨盘结构,并已投入应用。

摘要：大型非球面反射主镜的检测,国内通常采用离线的卧式检测。由于气流、温度变化以及地基振动等环境因素,容易影响检测的可靠性和重复性。国外在大型非球面反射主镜的检测中普遍采用在位或离线的立式检测塔。本文针对Φ1.07m,F/1.5非球面反射主镜在加工中的检测,在有限的加工环境中设计了一套分体式立式在位检测塔,由一个四维工作台调节平面反射镜来转折光路、一个五维工作台调节补偿器和一个五维工作台调节干涉仪以满足测量中自由度的调节需要。用有限元分析软件ANSYS对立式塔进行了应力和应变的设计分析以检验其刚性、重心位置和变形情况,以及避免与工件转台产生共振的模态分析。该检测塔在Φ1.07m,F/1.5非球面反射主镜加工过程中得以用于检测测量,获得了稳定的干涉图和良好的重复性,工件接近完工时的检测结果为PV=0.313λ,RMS=0.024λ。

摘要：大口径轻质反射镜采用柔性支撑结构可以降低外界力载荷、惯性载荷及热载荷的负作用,从而保证光学系统的成像质量。为消除加工、检测与系统装调过程的定位误差,研究了应用于计算机控制能动磨盘加工(CCAL)技术抛光的柔性限位支撑模型。利用有限元分析软件(Ansys),分析φ1.8m轻质镜采用柔性限位支撑时,CCAL技术抛光引起轻质镜的最大倾斜量、最大主应力以及主镜面变化范围,对支撑盘的口径及位置进行了优化设计,模拟仿真18点弹簧在不同压缩量下的镜面变形。仿真分析结果表明,柔性限位支撑的结构刚度、轻质镜底板倾斜量满足能动磨盘加工条件,最大主应力强度远小于主镜的许用应力,主镜面变形符合加工要求。

摘要：计算机数控应力盘光学加工技术有其突出的优势,但应力盘形变却难以有效控制,是实现计算机数控应力盘光学加工中的难题。对此,本文分析了应力盘形变控制系统的特点,引入了CMAC神经网络实现应力盘形变控制的模型。提出了将CMAC神经网络应用于应力盘逆变形智能控制的创意和实现方法,以应力盘面形参数和对应的驱动器电压参数作为样本训练CMAC神经网络,将训练成功的CMAC神经网络作为控制器控制应力盘变形,取得了误差小于5%的计算机仿真结果。

摘要：　采用Algor软件包并利用有限元法对37单元能动反射镜低频误差补偿能力进行了分析计算,确定了镜面厚度8mm,驱动器间距46mm,极头直径12mm等能动反射镜制造的关键参数。通过计算机仿真分析证明,基于这些参数所设计的能动反射镜可以对低频误差进行有效校正,校正精度的均方根值小于等于λ/8,从而可以为能动反射镜的制造提供理论依据。

摘要：能动磨盘加工(CCAL)与数控加工(CCOS)是大型非球面主镜加工有别于经典加工的两种新型加工工艺,针对这两种主镜加工工具,建立了各自的加工去除函数模型,从理论上分析了两者的加工特性,并在直径1300 mm非球面主镜加工实验的基础上,根据主镜面形ZYGO干涉仪和哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)传感仪的检测数据,利用功率谱密度(PSD)和相位梯度进一步探讨了这两种加工工艺对主镜面形中高频差的影响,提出了将能动磨盘加工与数控加工相结合的主镜加工工艺方法。

摘要：采用轻量化结构的空间相机主镜,因为镜体力学分布较传统的实心镜体复杂得多,因而轻型镜面的加工较之实心镜面复杂得多。镜子在加工中的支撑方式和受力状态是影响镜面加工精度的主要因素之一。没有严格准确的数学分析难以保证镜子的加工精度。本文用有限元法首次对正在加工中的空间相机主镜进行力学分析。根据变形规律设计了几种支撑方案,从中选定了主镜的最终支撑结构。镜面面形的加工精度实现PV值l/10,RMS值l/62。满足使用要求。