大型光機組件的裝配精度分析及工藝改進.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組件，而光機組件的裝配精度對打靶精度有著直接的影響，因此對其提出了很高的精度要求，但是光機組件的超精密裝配技術是個難以攻克的問題。本文采用大口徑傳輸反射鏡組件為主要分析對象，研究了反射鏡組件的裝配誤差形成機理，從裝配應力下的光學元件結構變形和裝配幾何誤差的傳遞累計兩方面進行了深入研究，提出了以反射鏡組件為代表的大型光機組件裝配精度的分析方法

2、。
　　首先，針對光學元件的面形精度，通過有限元分析研究了裝配預緊力下的光學元件的結構變形，通過Schmidt正交化得到了適用于矩形口徑的Zernike多項式的變形，將有限元分析得到的原始面形結合 Zernike波面擬合方法進行了面形精度分析?？紤]裝配預緊力的隨機性，提出了基于蒙特卡羅法的不確定預緊力下的面形精度分析，研究了預緊力控制精度對面形精度的影響。在上述基礎上得出了恰當?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。

3、
　　然后，建立了光機組件裝配系統(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體模型，應用3DCS軟件對反射鏡的法線準直誤差進行了仿真分析，發(fā)現(xiàn)法線偏轉誤差遠超過性能要求。為此，建立了離線裝校系統(tǒng)，補償法線的偏轉誤差。此外針對光機組件的穩(wěn)定性，進行了模態(tài)分析、隨機振動分析和精度校核，結果顯示現(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的思