2018年度陕西省科学技术奖一等奖

大型硬脆材料光学元件超精密加工和测量装备及成形工艺

项目编号：S2018JLJS0132

主要完成单位：西安交通大学、秦川机床工具集团股份公司、哈尔滨工业大学、北京空间机电研究所、厦门大学

主要完成人：蒋庄德、杨树明、孙雅洲、孙林、丁建军、龙兴元、孟晓辉、彭云峰、林启敬、魏翔、李常胜

推荐单位：专家推荐

项目简介

激光核聚变装置、卫星用光学系统、大型天文望远镜和半导体光刻机镜头等国防尖端技术及国家重大工程对高精度大尺寸光学非球面元件具有极大的需求。该类元件属于硬脆性难加工材料，对非球面加工精度的要求高，当前国内精密超精密加工技术及装备与国外相比仍然存在阶段性差距，技术整体水平落后于发达工业国家。针对此，本项目开展了大尺寸硬脆材料光学元件超精密加工和测量装备以及成形工艺研究，历时七年，研制出了Φ1500mm大尺寸非球面车磨复合机床。采用阶梯梁结构成功研制出了Φ1500mm非球面超精密车磨复合加工机床，实现了大尺寸光学非球面的面型精度优于5μm（PV），粗糙度小于10nm（RMS）。同时研制出了Φ1500mm大尺寸工件的18点无应力支撑夹具和高精度工作转台（轴跳和径跳均为0.3μm），开发了测量范围可达Φ1000mm的大尺寸非球面测量装置，重复测量精度1μm。2016年10月通过中国机械工业联合会和中国机械工程学会联合组织的科技成果鉴定，专家组一致认为研制的具有自主知识产权的大尺寸非球面车磨复合加工机床填补了国内空白，整体水平达到了国际先进，部分单元技术达到了国际领先。