[发明专利]一种大口径激光传输反射镜的精密夹持装置与预紧方法

权利要求书

1.一种大口径激光传输反射镜的精密夹持装置，其特征在于，包括：

镜框组件(2)，为矩形框体，用于安装和夹持反射镜元件(1)；

镜体压板(3)，为回形结构，设置在镜框组件(2)的框体上方，实现反射镜元件(1)的正面紧固；

挠性元件(5)，为矩形螺旋压缩弹簧，安装在镜框组件(2)侧面的与反射镜元件(1)侧面对应的周向阶梯孔内，一端通过导向垫块(4)与反射镜元件(1)接触，另一端与平端细牙螺钉(6)接触，实现反射镜元件(1)的周向预紧。

2.根据权利要求1所述大口径激光传输反射镜的精密夹持装置，其特征在于，所述镜框组件(2)在其四个侧面共开有48个阶梯孔，阶梯孔的大孔为螺纹孔，小孔为通孔，导向垫块(4)与挠性元件(5)依次装入通孔后，将平端细牙螺钉(6)拧入螺纹孔，实现反射镜元件(1)周向的预紧。

3.根据权利要求2所述大口径激光传输反射镜的精密夹持装置，其特征在于，每个侧面上的阶梯孔呈三角形阵列分布。

4.根据权利要求1所述大口径激光传输反射镜的精密夹持装置，其特征在于，所述镜框组件(2)的正端面上共开有28个螺纹孔，用于安装镜体压板(3)以固定反射镜元件(1)。

5.根据权利要求4所述大口径激光传输反射镜的精密夹持装置，其特征在于，所述镜体压板(3)共开有28个通孔和24个螺纹孔，螺钉穿过通孔将镜体压板(3)固定在镜框组件(2)上，胶头螺钉(7)拧入螺纹孔实现对反射镜元件(1)的正面紧固。

6.基于权利要求1所述大口径激光传输反射镜的精密夹持装置的大口径激光传输反射镜预紧方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：基于弹性力学相关理论建立激光传输反射镜的力学模型，计算出保持结构稳定的初始预紧力参数；

步骤2：将反射镜元件(1)水平放置在大口径激光干涉仪上，获取裸镜表面制造面形数据，并判断是否满足工艺要求；若满足，则继续执行如下装配预紧操作；若不满足，须更换元件再次执行此操作步骤；

步骤3：采用大口径真空吸盘吸附反射镜元件(1)正面边缘区域，精确装入镜框组件(2)方框内；

步骤4：在镜框组件(2)侧面的阶梯孔中，依次安装入导向垫块(4)、挠性元件(5)与平端细牙螺钉(6)，按加载顺序将平端细牙螺钉(6)旋至台阶面处限位，实现对反射镜元件(1)的周向预紧；

步骤5：用螺钉穿过镜体压板(3)外圈通孔将其固定在镜框组件(2)上，后用胶头螺钉(7)拧入镜体压板(3)内圈螺纹孔，实现对反射镜元件(1)的正面紧固；

步骤6：根据步骤1中得到的预紧力参数，通过精确控制平端细牙螺钉(6)回旋转角的角度，调控周向预紧力至指定参数；

步骤7：将预紧完成后的反射镜组件水平放置在大口径激光干涉仪上，获取预紧状态下元件表面面形数据，并判断是否满足工艺要求；若满足，则装配完成；若不满足，则继续执行如下操作；

步骤8：将当前预紧状态下反射镜元件(1)的面形数据与预紧力参数输入计算机中，进一步仿真优化得到预紧力调整参数，根据优化后的预紧力参数调控预紧力数值；

步骤9：重复执行步骤7和步骤8的操作，直至反射镜元件(1)的面形数据满足工艺要求。

7.根据权利要求6所述大口径激光传输反射镜预紧方法，其特征在于，所述步骤2-9在达到ISO14644-1规定的5级空气洁净标准的光学精密装配环境中执行。