超精密加工机床领先技术挺起民族脊梁

'大口径KDP光学晶体超精密加工机床' 成功地解决了激光核聚变装置中集成度和技术含量最高的光学元件加工问题, 该部件直接关系到激光光束的质量, 能量转换效率和打靶精度. 这是记者在哈尔滨同和光学精密机械有限公司了解到的.

超精密加工机床领先技术挺起民族脊梁

企业负责人向记者介绍到, 在我们的日常生活中, 数码相机中大量地使用光学系统, 在医疗领域中大量应用的隐形眼镜等, 要批量地制造此类光学零件, 零件模具的制造是其关键技术, 必须通过超精密加工来实现. 此外, 在汽车, 手机和家电显示屏中, 将大量地使用表面具有微结构的光学零件, 这类零件的制造也急需超精密加工工艺与装备.

大口径kdp光学晶体超精密加工机床

'大口径光学元件超精密加工机床' 是由哈尔滨同和光学精密机械有限公司的核心团队自上世纪八十年代开始开始研制的. 2001年开始, 研究团队通过竞标获得了国家相关项目的支持, 并在2005年向用户交付了第一台国产大口径KDP晶体超精密飞切机床. 但是经用户单位使用发现, 虽然该机床在加工表面形状精度等方面达到了预期的指标, 可在加工表面存在幅值几十纳米的中高频波纹, 严重影响晶体元件的光学性能. 这一问题在以前超精密加工设备研制中从未听说过, 并且在国内外现有技术资料中也找不到相关技术报道.

项目团队带头人——张飞虎教授和其他成员一样面临重重压力, 但依然鼓励所有成员一定能克服难关, 经过大量的理论分析和反复的实验研究, 并在用户单位密切合作下, 对机床各主要部件特性进行逐个分析排查, 最终确定了原因, 使加工技术指标达到了以美国为代表的国际先进水平.

超精密加工机床领先技术挺起民族脊梁

'大口径光学元件超精密加工机床' 研制成功以后, 为国家重大科技专项, 中国工程物理研究院, 航空航天系统以及各超精密加工科研单位提供了10多台机床.

按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要》要求, 我国的聚变能源重大科技已经于2015年开始开工建设, 国家投资达到200亿, 其中靶场光机电设备研制经费20亿. 根据目前聚变能源装置建设进程对大口径光学元件的需求, 10年内的需求量不低于50台(总产值约1.3亿).

与此同时, 项目团队正在积极在民用高精密机床方面寻找突破口, 鉴于我国目前超精密加工设备大量依靠进口, 因此整个民用市场需求量巨大, 发展前景十分广阔.

据了解, 该设备的投入使用, 解决了我国大口径晶体元件加工的技术瓶颈, 突破了国外的技术封锁, 为惯性约束核聚变装置提供合格的光学元件, 并且解决了目前国内各类聚变装置对晶体光学元件的需求. 鉴定委员会认为该机床的主要技术指标处于国际先进水平.