【技术实现步骤摘要】
一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置及装夹方法
本专利技术属于光学超精密加工
，具体涉及一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置及装夹方法。
技术介绍
为了提高系统的空气动力学性能，使光学元件表面适应系统平台的外部形状，深矢高非球面元件应运而生。深矢高非球面元件安装于系统头部，可大幅度减小了系统在飞行过程中的空气阻力，使系统具有更优的机动性能。深矢高非球面元件由于其大长径比、薄壁、非常规形状以及其材料为硬脆材料，给超精密加工和检测带来了极大的困难和挑战，在超精密加工中存在深度高、陡度大、工件易变形等问题，无法采用传统的表面直接装夹和中空粘结装夹。现有用于深矢高非球面元件加工的装夹装置和装夹方法，一是直接将元件内表面与装夹装置完全贴合，但元件内表面与装夹装置不可避免出现一定的面形误差，进而导致接触面为局部接触甚至电接触，产生应力集中，导致局部损伤；二是将固定元件与装夹装置用粘接胶固定后，采用低熔点石蜡和石膏填充装夹装置与元件之间的通槽和缝隙，但粘接胶导致元件取出困难，并且装夹元件和取出...
【技术保护点】
1.一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置，其特征在于，所述装夹装置包括真空吸附基体(1)、若干柔性支撑单元(2)、双通道旋转接头(3)、气管(4)、顶圈(6)、密封圈(7)、自定心卡盘(8)和高精度数控回转台(9)；其中，/n所述真空吸附基体(1)通过所述自定心卡盘(8)固定于所述高精度数控回转台(9)上，且所述真空吸附基体(1)的外侧壁均匀分布有矩阵排列的若干柔性支撑单元(2)；所述柔性支撑单元(2)的表面与深矢高非球面元件(5)表面的曲面方程一致；/n所述真空吸附基体(1)沿轴线方向设有通孔(1-1)，及所述通孔(1-1)与所述柔性支撑单元(2)之间的间隙(...
【技术特征摘要】
1.一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置，其特征在于，所述装夹装置包括真空吸附基体(1)、若干柔性支撑单元(2)、双通道旋转接头(3)、气管(4)、顶圈(6)、密封圈(7)、自定心卡盘(8)和高精度数控回转台(9)；其中，
所述真空吸附基体(1)通过所述自定心卡盘(8)固定于所述高精度数控回转台(9)上，且所述真空吸附基体(1)的外侧壁均匀分布有矩阵排列的若干柔性支撑单元(2)；所述柔性支撑单元(2)的表面与深矢高非球面元件(5)表面的曲面方程一致；
所述真空吸附基体(1)沿轴线方向设有通孔(1-1)，及所述通孔(1-1)与所述柔性支撑单元(2)之间的间隙(2-1)形成真空吸附通道；所述通孔的一端通过螺纹I(1-3)与所述双通道旋转接头(3)的通道I(3-1)连接，用于深矢高非球面元件(5)的真空吸附；所述通孔(1-1)的内壁上均匀布设有沿径向的放射性通孔(1-2)，及所述放射性通孔(1-2)与所述双通道旋转接头的通道II(3-2)连接；
采用恒压压缩空气对所述柔性支撑单元(2)进行充气，以保证所述柔性支撑单元(2)的表面与所述深矢高非球面元件(5)的表面完全贴合，并将所述密封圈(7)放置于所述顶圈(6)内，使所述密封圈(7)与所述深矢高非球面元件(5)的端面贴紧，以保证真空吸附不漏气，最终通过“吸+撑”方式来实现所述深矢高非球面元件(5)自适应柔性低应力装夹。
2.根据权利要求1所述的一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置，其特征在于，所述真空吸附基体(1)与所述自定心卡盘(8)的接触面轮廓为圆形或3n边形(n为正整数)，且所述接触面的上部设有螺纹。
3.根据权利要求1或2所述的一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置，其特征在于，所述真空吸附基体(1)和所述顶圈(6)的材料为低热膨胀系数且高硬度的金属材料，及所述金属材料的热膨胀系数小于9，硬度大于80HRB。
4.根据权利要求1所述的一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置，其特征在于，所述放射性通孔(1-2)的夹角为30°～60°，且所述放射性通孔(1-2)的间距为所述深矢高非球面元件(5)高度的1/3～1/8。
5.根据权利要求1所述的一种针对深矢高非球面元件自适应柔性低应力装夹装置，其特征在于，所述顶圈(6)通过内壁圆周面上的螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦前才，周炼，陈贤华，马厚才，郑楠，李洁，王健，张清华，许乔，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51
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