【2022先進會員（創（chuàng）新十佳）】樱桃视频污污污股份：大口徑光學元件超聲銑磨拋成（chéng）套裝備

2023年3月28日，中國機床工（gōng）具工業協會公布了“關於2022年度中國機床工具工業協會先（xiān）進會員（十佳）的表彰決（jué）定”，對10家“自主（zhǔ）創新十佳”和10家“產品質量十佳”企業進行了表彰，並於CIMT2023展會（huì）開幕首日給獲獎企業頒發了獎牌。為了更（gèng）好地宣傳這些先進會員企業，協會傳媒部針對十佳企業（yè）及其產品組織了係列專題（tí）報道，以協會行業發展部提（tí）供的資料為素材整理成宣傳稿，經與相關企業確認後，在（zài）協會主辦的全媒體平台陸續公開發布（排名不分先後），供業界同仁參考，以期（qī）共同進步。

協會傳媒部

一、產品亮（liàng）點

浙江樱桃视频污污污股（gǔ）份（fèn）有（yǒu）限（xiàn）公（gōng）司（簡稱“樱桃视频污污污股份”）研發的大口徑光學元（yuán）件（jiàn）超聲銑磨拋成（chéng）套裝（zhuāng）備，采用橋式框架移動（dòng）式結構布局，具有高剛性、高精度及強大的多手段揉合功能，配置超精密閉式靜（jìng）壓回轉（zhuǎn）工作台，可自由統配超精密靜壓主軸、超聲刀柄、磨拋頭、應（yīng）力盤、磁流變組合及搖臂式輪廓度儀等關鍵部件，設備配置有尋邊（biān）定位係統，可快速定位光學元件坐標，提高工作效率。設（shè）備可（kě）對3米級光學元件進行超精密銑磨加工、多自由度快速研拋及高（gāo）精度測量，完成光學元（yuán）件磨削、研拋、精拋、檢測、確定性修（xiū）形的全部加工工藝。

設備配置高精度絕對式光柵，保證機床軸係高精度；配置國產五軸聯（lián）動數控係統，實（shí）現機床多手段、多組合的磨拋加（jiā）工技術。最大限（xiàn）度地降低光（guāng）學元件在超精密磨削過程中的亞表麵損傷層深（shēn）度（dù），提高加工精度和效率。加（jiā）工精度為拋光階段麵形≤10nm，表麵粗糙度≤1nm RMS；機床精（jīng）度為直（zhí）線（xiàn）軸重複定位精度≤1µm，靜壓主軸回轉精度≤0.2µm，靜壓轉台回轉精度≤0.5µm。

設備主要用於大口徑非（fēi）球（qiú）麵反射鏡以及SiC/Si、光學玻璃高（gāo）效（xiào）光學（xué）元件的磨（mó）削、磨拋精密加（jiā）工及在線輪廓測（cè）量，可完成光學元件磨削、研（yán）拋、粗拋、檢測、確定性修形的全部加工工藝。

設備的研製成功（gōng），打破（pò）國內超大口徑（jìng）空間光學反射鏡製造能力瓶（píng）頸，為我國航天等重點領域的大型光學（xué）元件加工提供關鍵設備保障（zhàng），對提高我國（guó）超大口徑光學元件加工技術起到重要促進作用。

二、產品（pǐn）特點及技術（shù）水平

1. 產品結構（gòu）特點

本機床采用龍門框架移動式結構（gòu）布局，由雙床身架、橫（héng）梁及橫梁支座組成一個剛性（xìng）框架結構，中間是直徑3m的靜壓回轉工（gōng）作台（C軸）。機（jī）床具有X、Y、Z三個平動軸，橫梁沿雙床身架（jià）上的導軌做縱向運動，橫梁沿左側床身架的縱向運動（dòng）為Y1軸，橫（héng）梁沿右側床身架（jià）的縱向運動為（wéi）Y2軸，橫梁通過Y1與Y2同步驅動實（shí）現縱向移動（dòng）。

在橫梁上（shàng）有（yǒu）兩套橫向拖（tuō）板，橫向拖板沿橫梁導軌做橫向運動，橫向拖板的橫向運動為X1、X2軸。橫向拖板前部有垂直拖板，垂直拖板沿橫向拖板上作垂直升降運動，即Z1、Z2軸。

超精密非球麵磨削主機垂直拖板下方可安（ān）裝超精密（mì）磨削主軸和搖臂式輪廓儀測量係統，主（zhǔ）軸與垂直拖板之間安裝有一擺動分（fèn）度軸——B1、B2軸，實現各磨頭和繞Y軸方向±100°擺動。非球麵超精密銑磨設備B1、B2軸可安裝（zhuāng）超精密磨削（xuē）主（zhǔ）軸和搖臂式輪廓測量裝置（zhì）等；多自由度快（kuài）速研拋設備B1、B2軸可（kě）自（zì）由選裝小磨頭數控研拋（pāo）裝置、應力盤（pán）研拋裝置、磁流體（tǐ）拋光裝置和搖臂式輪廓測量裝置等。

該設備共有9個數控軸（6個直線軸、3個回轉軸），工作時需要進行5軸聯動控製。

2. 技術難點（diǎn）與創新點研究（jiū）

（1）技術難點

①掌握2000mm直徑超精密閉式靜壓工作台設計（jì）與（yǔ）製造技術；掌握大（dà）直徑閉式靜壓工作台的超（chāo）高精度（轉台回轉精度≤0.5μm）的設計、製造、裝配（pèi）方法，解決了大直徑轉台回轉精度及穩定性問題，形成關鍵零件加工和部（bù）件裝配規範。

②掌握高精度靜壓回轉工作台的全性能測試方法，解決高精度功能部件製造裝配難、檢測難的問題。

③掌握長絲杠垂度誤差控（kòng）製技術。由於設備X軸（zhóu）（橫向（xiàng）拖板左右運（yùn）行）進給機構采用的是絲杠副傳動，絲杠跨度大於6m，為（wéi）避免絲（sī）杠垂度的影響，需（xū）要更改或優化傳動機（jī）構。采用螺母旋轉絲杠（gàng）副傳動，並根據橫梁運行曲線適（shì）當調整確定絲杠副的支撐拉（lā）力。

④設備采用1µm級重複定位（wèi）精度直線軸進給機構設計、裝配工藝方法、規範檢測方法，提高（gāo）機床精度。

⑤優化龍（lóng）門框架式移動結構設計與製造工藝，有效提高非球麵（miàn）超精密（mì）銑磨設備（bèi）的機床精度，有效提升多自由度快速研拋（pāo）設備的各軸加速度和移動速度，提高設備加工效率。

（2）技術創新點

①高精密靜壓工作台的設計製造裝配（pèi）調試（shì）檢測技（jì）術（shù）；

②單機床複合多手段、多工位銑磨/研（yán）拋功能技術，拓展功（gōng）能化（huà）、模塊化、標準化設計設計方（fāng）法（fǎ），提高設備集成化，滿足光學元件對主機設備的多（duō）功能要求；

③大型機床動態和熱態特性分析（xī）及優化，掌握（wò）大（dà）型（xíng）機床模態變化規律及優化方法。

（3）國內外研製情況

隨著光學製造技術的發（fā）展，針對地基、機載大口徑望（wàng）遠鏡的研究已在全球掀（xiān）起熱潮，而大口徑望遠鏡的需求對光學製造能力的牽引，掀起了全球光學製造行業的技（jì）術創新熱潮。美國Arizona大學、QED公司，德國CARL ZIESS、NTG，日本CANON，英國CRANFIELD等多家公司和研究機構（gòu）均推出（chū）了獨具特色的製造裝備和（hé）工藝（yì），大口徑光學製造技術的研究和發展已經國際化。

針對RB‐SiC等硬脆（cuì）材料加工中存在的問題，從20世紀 90年代開始，國外一些公司開始研究（jiū）硬脆材料（liào）的超（chāo）聲加工技術，開展超聲加工裝備研製。如（rú）DMG公司開發了可用於加工陶瓷、RB‐SiC、C/C複合材料等難加工材料的超聲銑磨（mó）設（shè）備。此外，奧地利 GFM公司、德國GEISS公司、法國CRENO公司都已研發出超聲加工專用機床，並成功應用於（yú）航空航天製造等領域。

DMG公司開發的五軸（zhóu）超聲磨（mó）削加工中心

與國外（wài）先進水平相比，目前我國航空（kōng）航（háng）天製造企業大都采用傳統的磨削方法加工光學材（cái）料構件，在（zài）加工質量、成品率（lǜ）、加工效率、工具磨損（sǔn）等方（fāng）麵存在或多或少的問題，顯（xiǎn）示出自主（zhǔ）研發的（de）重要性。      

近年來，我國經濟技術發展迅猛，國力日漸強盛（shèng），未來也將需要建（jiàn）造自己的巨型天文望遠鏡。在地基望遠鏡中，近期關於我（wǒ）國12m天文望遠鏡技術方案（àn）的爭論正在（zài）公開（kāi）進行（háng），中外學（xué）者們紛紛公開發表自己的觀點，問題焦點集中於望遠鏡光學係統方（fāng）案的選定和國際化問題，但本質上是方案的技術實現可行性問題。

研究（jiū）直（zhí）接麵向（xiàng）超大口徑反射鏡的高效率、高精度製造問題（tí），通過高效率製造裝備的產業化（huà）和大口徑製（zhì）造工藝規範（fàn）化，實現大（dà）口徑光學元件的批量化生產，將為未來製造巨型拚接主鏡提供（gòng）強有力的技術（shù）保障。

（4）技術（shù）水平

本（běn）設備（bèi）是公司第三代產品。第（dì）一代產品已經成（chéng）功（gōng）生產出4.13m大口徑反射鏡，經一代、二代技術累積，在機床性能、精度（dù）、多（duō）手段揉合技術方麵有進一步（bù）創新及應用。

綜合相關（guān）技術及產品應（yīng）用要求，樱桃视频污污污研發的非球麵超精密銑磨設備/多自由度快速研拋設備，為我國光學產業升級、研發高性能光電（diàn）產品提供可（kě）靠的技術保障，補實了國內自主研製大型光學元件的高（gāo）精（jīng）高效生產製造體係的重要一環，滿足國民經濟和國防安全（quán）領域需求，具有良好的經濟和社會效益。

三、圍繞該產品所開展的技（jì）術創新工作

1．采取項目負責製。由公司技術副總負責項目的實施和推進（jìn），公司負責人參與協調項目進展，同時督促公司配（pèi）套資金及相應的人力、物力全部落實到位，以保障課題順利實施。

2．製訂項（xiàng）目管理辦法。確定技術資料、財務、生產流程文檔等的管理要求；定期組織階（jiē）段考評會，檢查計劃進展，協調存在的問題，保障課題實（shí）施的時（shí）效性；製（zhì）訂項目開發時間表，確定項目裏程碑計劃（huá）。

3．項目任務分工明確。對（duì）項目研（yán）發內容的關鍵技術及技術創新點進行羅列分解，確定項目技術方案和技術路線，由此組織相關（guān）人員進行攻關。定期對項目（mù）組成員進行考核，並以此作為項目獎勵依據。項目獎勵注重工作成果、工（gōng）作實（shí）效，有效促進了科技人員的研發積極性（xìng）。

4．人員（yuán）培養工作。在組織精兵強將的同（tóng）時，帶動青年（nián）員工參與到項目（mù）中來，從實際操作中學習。加強與高（gāo）等院校和用戶形成長期緊密型產、學、研、用合作模式，逐步形成大口徑（jìng）光（guāng）學（xué）元件精密加工（gōng）製（zhì）造（zào）示範基地。並依托高等院校科研優勢，建成一支以中青年為主的精密加工技術及裝備（bèi）研究團隊，以及掌握高效（xiào）高（gāo）精銑磨工藝、高精輪廓檢測（cè）工藝、高品質研（yán）拋工藝的高級技術人才隊（duì）伍，推動（dòng）中國高端機床裝備的持續發展。

四、產品（pǐn）應用效果及產業化前景（jǐng）

大口徑非球麵產品應用市（shì）場規模大，相關加工、檢測等製造設備也（yě）具（jù）有廣闊的（de）市（shì）場空間。該（gāi）設備可完成2000mm口（kǒu）徑以內反射鏡（jìng）元（yuán）件的高效製造，實現1500-2000mm量（liàng）級光學元件的快（kuài）速、高效（xiào）生產（chǎn），加工效率顯著提升，滿足國防、天文等領域不斷增長的市場需求。

該設備的研製將打破國外技術壟斷，實現2000mm大口徑非（fēi）球麵反射鏡製造高端數（shù）控機床國產（chǎn）化（huà），在行業和專業領域發揮示範作用，為我國（guó）光學（xué）產業升級提供可靠的技術保（bǎo）障，推動光學製造業向高檔次、高質量方向發展。

該設備的大口徑非（fēi）球麵加工工藝及技術成果可應用於民用天文觀測、減災、氣象、國土資源管控、環保等方麵，將產生顯著的社會效益；相關技（jì）術成（chéng）果可應（yīng）用於測繪等方麵，將在國防安（ān）全方麵發揮顯著作用。針對該產品（pǐn）研（yán）發功能部件和加工工藝的研究成（chéng）果，有（yǒu）望在航（háng）空工業超硬複合材料加工產業得到應用，從而（ér）推動周邊產業技（jì）術進步。     

（圖文轉載自（zì）中國機床工具工業協會）