[发明专利]一种3D打印光学反射镜

说明书

本发明涉及一种3D打印光学反射镜，反射镜本体正面为反射区域，反射镜本体背面绕反射镜轴心设固定接环并环形阵列设置主加强筋；所述主加强筋的头端固定至所述固定接环，所述主加强筋沿反射镜本体的径向延伸并将尾端固定至反射镜本体背面；反射镜本体背面铺设填充网状筋。本发明的有益效果是使得反射镜在保证刚度和强度的前提下轻量化显著，最大化3D打印制造的优势。

技术领域

本发明涉及光机设计技术领域，具体是一种基于3D打印工艺成型的反射镜。

背景技术

航空、量测等工程行业上需要使用的反射镜要求重量轻、刚度高、强度高。一般选用的材质为钛合金(Ti6Al4V)或铝合金材料(6061)或陶瓷材料(SiC)。

由于陶瓷材质不易加工，工程上更倾向使用金属镜。金属镜在便于加工的基础上，具有刚度高、强度高的优势。但金属镜面内凹有一定曲率，需要在背部设置加强筋，客观上增加了整体的重量。因此，传统上还会通过钻孔或者铣削等方式进一步减重加工。一般该金属镜由边缘的多个接口或者区域接口固定，典型的钻孔方式减重采用从空余的侧边进行钻孔实现减重。典型的铣削减重金属镜，在金属镜面背部加强筋接口附近入手，开设解耦槽和铣削孔，在防止接口的扰动造成镜面面型变化的同时实现减重。可见传统钻孔或者铣削方式在金属镜上的应用遭受了结构上的多重限制，使得传统工艺针对镜面的进一步减重能力非常有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决反射镜在保证刚度和强度的前提下难以轻量化的问题。

为达到上述发明目的，提供一种3D打印光学反射镜，反射镜本体正面为反射区域，反射镜本体背面绕反射镜轴心设固定接环并环形阵列设置主加强筋；所述主加强筋的头端固定至所述固定接环，所述主加强筋沿反射镜本体的径向延伸并将尾端固定至反射镜本体背面；反射镜本体背面铺设填充网状筋。

所述固定接环用于将反射镜本体转接装配至配套器械。各主加强筋配合形成的整体造型呈从反射镜轴心向外辐射状。网状筋的网状是指其实体部与反射镜本体背面、固定接环、主加强筋固定，并让空隙将反射镜本体背面暴露出来。

优选的，所述固定接环上环绕反射镜轴心呈三倍数等分均布有接口。

所述接口可以是螺纹接口、卡接口、焊接点位等形式。

优选的，单个所述主加强筋与反射镜本体之间的投影范围内还设有至少一根副加强筋，所述副加强筋头端固定至所述固定接环或所述主加强筋，各所述副加强筋尾端均布固定至所述固定接环与所述主加强筋尾端之间的反射镜本体背面。

本处所指的副加强筋设置形式，使得副加强筋分别与主加强筋、反射镜本体留出间隙。当副加强筋为多根时，各副加强筋的尾端设置分别将固定接环与主加强筋尾端之间的长度等分。

优选的，所述副加强筋的头端与其对应主加强筋均固定至所述固定接环上的同一位置。

通过将同主加强筋下的副加强筋的头端固定在固定接环同一点，使得受力均能传导至固定接环少数位置，便于对相关位置的材料进行针对性的打印和加强。

优选的，所述固定接环的外径为小于反射镜本体三分之一，所述主加强筋朝向反射镜本体边缘延伸，并将末端固定于反射镜本体的半径三分之二至边缘之间；或者所述固定接环固定于反射镜本体背面半径的三分之二至边缘之间，所述主加强筋朝向反射镜本体背面中央延伸，并将末端固定于反射镜本体的半径小于三分之一处。

本处所指的主加强筋所位于的半径三分之一、三分之二描述包括本数。

优选的，单个所述主加强筋与反射镜本体之间的投影范围内还设有一根副加强筋，所述副加强筋头端固定至所述固定接环或所述主加强筋，所述副加强筋尾端固定至所述固定接环与所述主加强筋尾端之间的反射镜本体背面；所述副加强筋尾端固定于反射镜本体的半径三分之一至三分之二任一处。