大型光機(jī)組件的裝配精度分析及工藝改進(jìn).pdf

1、神光III作為新一代的大型高能固體激光裝置，包含了48條光束，在每一條光束中都分布了大量的大型光機(jī)組件，而光機(jī)組件的裝配精度對(duì)打靶精度有著直接的影響，因此對(duì)其提出了很高的精度要求，但是光機(jī)組件的超精密裝配技術(shù)是個(gè)難以攻克的問題。本文采用大口徑傳輸反射鏡組件為主要分析對(duì)象，研究了反射鏡組件的裝配誤差形成機(jī)理，從裝配應(yīng)力下的光學(xué)元件結(jié)構(gòu)變形和裝配幾何誤差的傳遞累計(jì)兩方面進(jìn)行了深入研究，提出了以反射鏡組件為代表的大型光機(jī)組件裝配精度的分析方法

2、。
　　首先，針對(duì)光學(xué)元件的面形精度，通過有限元分析研究了裝配預(yù)緊力下的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)變形，通過Schmidt正交化得到了適用于矩形口徑的Zernike多項(xiàng)式的變形，將有限元分析得到的原始面形結(jié)合 Zernike波面擬合方法進(jìn)行了面形精度分析。考慮裝配預(yù)緊力的隨機(jī)性，提出了基于蒙特卡羅法的不確定預(yù)緊力下的面形精度分析，研究了預(yù)緊力控制精度對(duì)面形精度的影響。在上述基礎(chǔ)上得出了恰當(dāng)?shù)穆葆斁o固方案，為優(yōu)化反射鏡的裝配工藝提供了理論基礎(chǔ)。

3、
　　然后，建立了光機(jī)組件裝配系統(tǒng)的幾何誤差傳遞模型，考慮到誤差在反射鏡組件多工序上的傳遞，采用反射鏡組件的全尺寸三維實(shí)體模型，應(yīng)用3DCS軟件對(duì)反射鏡的法線準(zhǔn)直誤差進(jìn)行了仿真分析，發(fā)現(xiàn)法線偏轉(zhuǎn)誤差遠(yuǎn)超過性能要求。為此，建立了離線裝校系統(tǒng)，補(bǔ)償法線的偏轉(zhuǎn)誤差。此外針對(duì)光機(jī)組件的穩(wěn)定性，進(jìn)行了模態(tài)分析、隨機(jī)振動(dòng)分析和精度校核，結(jié)果顯示現(xiàn)有的裝配條件可以滿足反射鏡組件的穩(wěn)定性要求。
　　最后，基于上面的分析提出了裝配工藝改進(jìn)的思