CN111318897A - 用于spdt加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构 - Google Patents

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CN111318897A CN201911387604.5A CN201911387604A CN111318897A CN 111318897 A CN111318897 A CN 111318897A CN 201911387604 A CN201911387604 A CN 201911387604A CN 111318897 A CN111318897 A CN 111318897A
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董得义
杨利伟
庞新源
李志来
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Abstract

本发明为用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，涉及航天器机构领域，解决了现有技术中的针对安装面的SPDT加工导致整个加工周期变长，效率降低；只能适用于小口径反射镜，无法适用于大口径反射镜，只能消减装配应力，无法消减热应力的问题。技术特征包括底板、设置在底板上的柔性支架机构及其多个刚度增强结构；所述柔性支架机构包括多个柔性支架；所述柔性支架包括支架底座、一对柔性部位、非柔性部位、一对增强结构安装孔；一对所述柔性部位设置支架底座上，所述非柔性部位设置在一对所述柔性部位的上端，一对所述增强结构安装孔开设在一对所述柔性部位上，一对所述柔性部位通过个螺钉固定在支架底座上。

Description

用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构
技术领域
本发明涉及航天器机构技术领域，特别涉及用于SPDT加工的铝合金反射镜 附生式并联支撑结构。
背景技术
随着我国对低轨光学卫星需求的不断增长，现有的光学元件制造模式存在 着效率低、成本高、周期长等问题，严重影响了载荷研制的效费比，为满足对 于中小口径反射镜缩短加工周期、降低制造成本的需求，金属反射镜在太空望 远镜、侦察卫星及激光雷达系统中得到了广泛的应用，在众多金属材料中，铝 合金由于其易加工、密度低、无毒害及价格便宜等优点，成为反射镜制造的首 选金属材料。
铝合金反射镜可以用现有的车、铣、磨削等工艺，快速加工制造反射镜的 基体结构，充分发挥铝合金材料易于成型的优点。同时利用金刚石单点车削 (Single PointDiamond Trrning，SPDT)工艺加工反射镜的镜面，可以直接 获得满足红外光学系统成像质量要求的光学表面，为满足更高质量的需求，还 可以在SPDT后，对铝合金表面采用化学镀的方式对表面进行改性，然后再次进 行SPDT以保证镀层等厚，最后通过精密抛光工艺可以获得更高表面精度的光学 表面。
铝合金反射镜在进行SPDT加工时，为避免出现“彩虹效应”，需要反射镜组 件具有足够的刚度，但刚度过高又容易在使用过程中引入装配应力，导致镜面 变形。目前常见的做法是：镜体与支撑结构采用刚性连接，同时利用SPDT将反 射镜组件与框架的安装面平面度均加工到亚微米量级，以期消除装配应力，这 种做法存在以下缺点：
1)针对安装面的SPDT加工导致整个加工周期变长，效率降低；
2)只能适用于小口径反射镜，无法适用于大口径反射镜，
3)只能消减装配应力，无法消减热应力。
为了解决这个问题，若镜体与支撑结构在加工中采用柔性支撑结构，又会 导致在进行SPDT加工时，出现“彩虹效应”，为了解决铝合金反射镜制造及使用 过程中的矛盾，本发明提出了一种用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支 撑结构。
发明内容
本发明要解决现有技术中的针对安装面的SPDT加工导致整个加工周期变 长，效率降低；只能适用于小口径反射镜，无法适用于大口径反射镜，只能消 减装配应力，无法消减热应力技术问题，提供用于SPDT加工的铝合金反射镜附 生式并联支撑结构。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，包括底板、设置在底 板上的柔性支架机构及其多个刚度增强结构；
所述柔性支架机构包括多个柔性支架；
所述柔性支架包括支架底座、一对柔性部位、非柔性部位、一对增强结构 安装孔；
一对所述柔性部位设置支架底座上，所述非柔性部位设置在一对所述柔性 部位的上端，一对所述增强结构安装孔开设在一对所述柔性部位上，一对所述 柔性部位通过个螺钉固定在支架底座上；
所述刚度增强结构螺接在柔性支架上，用于增加支撑刚度的目的。
优选的，多个所述支架底座上均匀开设有多个螺纹孔。
优选的，多个所述刚度增强结构上均开设有多个光孔。
优选的，所述光孔的直径大于增强结构安装孔为0.2～0.4mm。
、根据权利要求所述的用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构， 其特征在于，多个所述柔性支架的数量为3个。
本发明具有以下的有益效果：
本发明支撑结构体积小、质量轻、结构简单，拆装方便；由于是附着在柔 性支撑上，因此拆装过程不会引入额外的应力，不会对镜面面形的产生影响。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构的结构 示意图。
图中的附图标记表示为：
1、底板；2、支架底座；3、柔性部位；4、非柔性部位；5、增强结构安装 孔；6、光孔；7、刚度增强结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，其特征在 于，包括底板1、设置在底板1上的柔性支架机构及其多个刚度增强结构7；
所述柔性支架机构包括多个柔性支架；
所述柔性支架包括支架底座2、一对柔性部位3、非柔性部位4、一对增强结 构安装孔5；
一对所述柔性部位3设置支架底座2上，所述非柔性部位4设置在一对所述柔 性部位3的上端，一对所述增强结构安装孔5开设在一对所述柔性部位3上，一对 所述柔性部位3通过4个螺钉固定在支架底座2上；
所述刚度增强结构7螺接在柔性支架上，用于增加支撑刚度的目的。
多个所述支架底座2上均匀开设有多个螺纹孔。
多个所述刚度增强结构7上均开设有多个光孔6。
所述光孔6的直径大于增强结构安装孔5为0.2～0.4mm。
多个所述柔性支架的数量为3个。
工作原理：
柔性支架分别通过4个螺钉固定在镜体的底板上，在铝合金反射镜进行单点 金刚石加工过程中，刚度增强结构7通过4个螺钉固定在柔性支架-1的侧面，在 刚度增强结构7上开光孔，在柔性支架侧面开螺纹孔，光孔6的直径要比螺纹孔 的直径大0.2～0.4mm，以保证在位拆卸增强支撑结构的过程中，不会引起镜面面 形的变化；同理其余2个刚度增强结构7分别采用同样的方式固定在柔性支架与 柔性支架的侧面。单点金刚石加工完毕后，将增刚度增强结构7依次在位拆除， 进行镜面面形的复检，若面形变化满足精度要求，可转入下一工序；
由于刚度增强结构7上为光孔6，因此，拆除的过程从原理上不会引起镜面 面形的变化。本发明构件数量少，拆装方便，解决了铝合金反射镜在加工中需 要高刚度而在使用中需要高柔度的矛盾。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的 限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其 它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由 此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，其特征在于，包括底板(1)、设置在底板(1)上的柔性支架机构及其多个刚度增强结构(7)；
所述柔性支架机构包括多个柔性支架；
所述柔性支架包括支架底座(2)、一对柔性部位(3)、非柔性部位(4)、一对增强结构安装孔(5)；
一对所述柔性部位(3)设置支架底座(2)上，所述非柔性部位(4)设置在一对所述柔性部位(3)的上端，一对所述增强结构安装孔(5)开设在一对所述柔性部位(3)上，一对所述柔性部位(3)通过4个螺钉固定在支架底座(2)上；
所述刚度增强结构(7)螺接在柔性支架上，用于增加支撑刚度的目的。
2.根据权利要求1所述的用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，其特征在于，多个所述支架底座(2)上均匀开设有多个螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，其特征在于，多个所述刚度增强结构(7)上均开设有多个光孔(6)。
4.根据权利要求3所述的用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，其特征在于，所述光孔(6)的直径大于增强结构安装孔(5)为0.2～0.4mm。
5.根据权利要求1所述的用于SPDT加工的铝合金反射镜附生式并联支撑结构，其特征在于，多个所述柔性支架的数量为3个。
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