[发明专利]一种使用拼接环粘接的反射镜光学加工方法及加工装置

说明书

本发明公开了一种使用拼接环粘接的反射镜光学加工方法及加工装置，解决了反射镜留边余量小带来的光学加工周期长的难题。装置包括拼接环、传感器探头、控制模块等。通过传感器探头测量各拼块高度，与反射镜高度做对比，经控制模块处理后得到相应高度差后，控制模块控制精确调整拼盘高度，使之与反射镜在同一包络面上高度差小于0.05mm，再施加胶粘剂，同时通过工装固定位置。粘接成功后的反射镜及拼接环一体用于光学加工，达到一定面形精度后，采用化学法消除胶粘剂的粘接力，从而去除拼接环。采用该方法具有既能增加光学加工所需反射镜边缘余量，成本低，又不会有后期加工风险，同时能提高加工效率的优点。

技术领域

本发明属于光学制造领域，涉及一种反射镜光学加工方法及装置。

背景技术

随着空间光学遥感技术的飞速发展，人们对光学系统提出了许多要求，例如高分辨率、大视场等，这些要求促使光学设计者越来越多地考虑采用非球面反射镜作为光学系统主镜。反射镜镜面面形精度受自重和温度的影响较大，其支撑结构也非常复杂。为解决上述问题，除反射镜轻量化技术之外，还需要尽可能缩减反射镜口径，即在反射镜有效通光口径之外预留超小留边余量也是切实有效的方法。但是，反射镜留边余量小也给反射镜的光学加工带来了新问题，这是由于反射镜在光学加工过程中，不可避免的会出现边缘效应，即塌边现象，为达到面形精度要求，需要在光学加工过程中反复研磨、抛光，反射镜留边余量越小，反射镜光学研磨、抛光加工周期越长，加工成本越高，严重影响产品的交付进度。

针对上述反射镜留边余量小的问题，法国Sagem公司采用的方法是直接加大反射镜镜坯直径，单边留边量大于50mm，进行光学研抛加工，之后在光学加工后期切边。但是Sagem公司的做法也有缺点，首先，加大反射镜镜坯，极大的增加了镜坯成本；其次，光学加工后期切边，存在极高的加工风险。我所在反射镜加工中已参考采用上述方法，但在切边过程中已发生反射镜局部破损，严重影响产品质量，故而放弃该方法。

针对上述反射镜留边余量小的问题，国内其他光学加工单位采用的方法是人工修边，但人工修边本身也有缺点，首先，它严重依赖加工人员的经验，具有不确定性；其次，人工修边加工效率低，周期长，易出现修边失误，在加工过程中出现反复，仍影响产品的交付进度。在反射镜加工中也采用过人工修边法，但是生产效率确实低下。

因此，亟需一种既能增加光学加工所需反射镜边缘余量，又不会有后期加工风险，同时能提高加工效率的光学加工方法解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种使用拼接环粘接的反射镜光学加工方法及加工装置，无需对现有的研磨、抛光设备主体做任何更改，无需改变反射镜结构，具有既能增加光学加工所需反射镜的留边量，无后续切边风险，又能提高光学加工效率的优点。

本发明所采用的技术方案是：一种实现拼接环粘接的反射镜光学加工装置，包括研抛机床台面、拼接环、反射镜支撑座、辅助支架、高度可调拼块底支撑杆、固定底支撑块、径向可调拼块侧支撑杆、固定侧支撑块、传感器探头、控制模块；

反射镜支撑座固定连接在研抛机床台面上，辅助支架固定连接在研抛机床台面上、环绕反射镜支撑座一周；辅助支架上固定连接高度可调拼块底支撑杆、径向可调拼块侧支撑杆，每个高度可调拼块底支撑杆顶部固定连接有固定底支撑块，每个径向可调拼块侧支撑杆顶部侧面固定连接有固定侧支撑块；

反射镜固定在反射镜支撑座上，拼块拼接环底部通过固定底支撑块支撑，拼接环侧壁与固定侧支撑块接触；传感器探头放置在拼接环与反射镜面上，传感器探头与控制模块相连，控制模块分别与高度可调拼块底支撑杆和径向可调拼块侧支撑杆相连；

传感器探头测量拼接环中每块拼块、反射镜的高度，传输到控制模块；控制模块根据拼接环中每块拼块、反射镜的高度得到每块拼块与反射镜的高度差，控制模块根据每块拼块与反射镜的高度差调整高度可调拼块底支撑杆的高度，控制模块调整径向可调拼块侧支撑杆，确定固定侧支撑块的径向位置。