2023年3月28日，中国机床工具工业协会宣布了“关于2022年度中国机床工具工业协会先进会员（十佳）的表扬决议”，对10家“自主立异十佳”和10家“产品质量十佳”企业举行了表扬，并于CIMT2023展会开幕首日给获奖企业揭晓了奖牌。为了更好地宣传这些先进会员企业，协会传媒部针对十佳企业及其产品组织了系列专题报道，以协会行业生长部提供的资料为素材整理成宣传稿，经与相关企业确认后，在协会主理的全媒体平台陆续果真宣布（排名不分先后），供业界同仁参考，以期配合前进。

协会传媒部

一、产品亮点

凤凰彩票（简称“凤凰彩票股份”）研发的大口径光学元件超声铣磨抛成套装备，接纳桥式框架移动式结构结构，具有高刚性、高精度及强盛的多手段揉合功效，设置超细密闭式静压回转事情台，可自由统配超细密静压主轴、超声刀柄、磨抛头、应力盘、磁流变组合及摇臂式轮廓度仪等要害部件，装备设置有寻边定位系统，可快速定位光学元件坐标，提高事情效率。装备可对3米级光学元件举行超细密铣磨加工、多自由度快速研抛及高精度丈量，完成光学元件磨削、研抛、精抛、检测、确定性修形的所有加工工艺。

装备设置高精度绝对式光栅，包管机床轴系高精度；设置国产五轴联动数控系统，实现机床多手段、多组合的磨抛加工手艺。最大限度地降低光学元件在超细密磨削历程中的亚外貌损伤层深度，提高加工精度和效率。加工精度为抛光阶段面形≤10nm，外貌粗糙度≤1nm RMS；机床精度为直线轴重复定位精度≤1?m，静压主轴回转精度≤0.2?m，静压转台回转精度≤0.5?m。

装备主要用于大口径非球面反射镜以及SiC/Si、光学玻璃高效光学元件的磨削、磨抛细密加工及在线轮廓丈量，可完成光学元件磨削、研抛、粗抛、检测、确定性修形的所有加工工艺。

装备的研制乐成，突破海内超大口径空间光学反射镜制造能力瓶颈，为我国航天等重点领域的大型光学元件加工提供要害装备包管，对提高我国超大口径光学元件加工手艺起到主要增进作用。

二、产品特点及手艺水平

1. 产品结构特点

本机床接纳龙门框架移动式结构结构，由双床身架、横梁及横梁支座组成一个刚性框架结构，中心是直径3m的静压回转事情台（C轴）；簿哂X、Y、Z三个平动轴，横梁沿双床身架上的导轨做纵向运动，横梁沿左侧床身架的纵向运动为Y1轴，横梁沿右侧床身架的纵向运动为Y2轴，横梁通过Y1与Y2同步驱动实现纵向移动。

在横梁上有两套横向拖板，横向拖板沿横梁导轨做横向运动，横向拖板的横向运动为X1、X2轴。横向拖板前部有笔直拖板，笔直拖板沿横向拖板上作笔直升降运动，即Z1、Z2轴。

超细密非球面磨削主机笔直拖板下方可装置超细密磨削主轴和摇臂式轮廓仪丈量系统，主轴与笔直拖板之间装置有一摆动分度轴——B1、B2轴，实现各磨头和绕Y轴偏向±100°摆动。非球面超细密铣磨装备B1、B2轴可装置超细密磨削主轴和摇臂式轮廓丈量装置等；多自由度快速研抛装备B1、B2轴可自由选装小磨头数控研抛装置、应力盘研抛装置、磁流体抛光装置和摇臂式轮廓丈量装置等。

该装备共有9个数控轴（6个直线轴、3个回转轴），事情时需要举行5轴联动控制。

2. 手艺难点与立异点研究

（1）手艺难点

①掌握2000mm直径超细密闭式静压事情台设计与制造手艺；掌握大直径闭式静压事情台的超高精度（转台回转精度≤0.5μm）的设计、制造、装配要领，解决了大直径转台回转精度及稳固性问题，形成要害零件加工和部件装配规范。

②掌握高精度静压回转事情台的全性能测试要领，解决高精度功效部件制造装配难、检测难的问题。

③掌握长丝杠垂度误差控制手艺。由于装备X轴（横向拖板左右运行）进给机构接纳的是丝杠副传动，丝杠跨度大于6m，为阻止丝杠垂度的影响，需要更改或优化传念头构。接纳螺母旋转丝杠副传动，并凭证横梁运行曲线适当调解确定丝杠副的支持拉力。

④装备接纳1?m级重复定位精度直线轴进给机构设计、装配工艺要领、规范检测要领，提高机床精度。

⑤优化龙门框架式移动结构设计与制造工艺，有用提高非球面超细密铣磨装备的机床精度，有用提升多自由度快速研抛装备的各轴加速率和移动速率，提高装备加工效率。

（2）手艺立异点

①高细密静压事情台的设计制造装配调试检测手艺；

②单机床复合多手段、多工位铣磨/研抛功效手艺，拓展功效化、？榛⒈曜蓟杓粕杓埔，提高装备集成化，知足光学元件对主机装备的多功效要求；

③大型机床动态和热态特征剖析及优化，掌握大型机床模态转变纪律及优化要领。

（3）海内外研制情形

随着光学制造手艺的生长，针对地基、机载大口径望远镜的研究已在全球掀起热潮，而大口径望远镜的需求对光学制造能力的牵引，掀起了全球光学制造行业的手艺立异热潮。美国Arizona大学、QED公司，德国CARL ZIESS、NTG，日本CANON，英国CRANFIELD等多家公司和研究机构均推出了独具特色的制造装备和工艺，大口径光学制造手艺的研究和生长已经国际化。

针对RB‐SiC等硬脆质料加工中保存的问题，从20世纪 90年月最先，外洋一些公司最先研究硬脆质料的超声加工手艺，开展超声加工装备研制。如DMG公司开发了可用于加工陶瓷、RB‐SiC、C/C复合质料等难加工质料的超声铣磨装备。别的，奥地利 GFM公司、德国GEISS公司、法国CRENO公司都已研发出超声加工专用机床，并乐成应用于航空航天制造等领域。

DMG公司开发的五轴超声磨削加工中心

与外洋先进水平相比，现在我国航空航天制造企业大都接纳古板的磨削要领加工光学质料构件，在加工质量、制品率、加工效率、工具磨损等方面保存或多或少的问题，显示出自主研发的主要性。      

近年来，我国经济手艺生长迅猛，国力日渐强盛，未来也将需要制作自己的巨型天文望远镜。在地基望远镜中，近期关于我国12m天文望远镜手艺计划的争论正在果真举行，中外学者们纷纷果真揭晓自己的看法，问题焦点集中于望远镜光学系统计划的选定和国际化问题，但实质上是计划的手艺实现可行性问题。

研究直接面向超大口径反射镜的高效率、高精度制造问题，通过高效率制造装备的工业化和大口径制造工艺规范化，实现大口径光学元件的批量化生产，将为未来制造巨型拼接主镜提供强有力的手艺包管。

（4）手艺水平

本装备是公司第三代产品。第一代产品已经乐成生产出4.13m大口径反射镜，经一代、二代手艺累积，在机床性能、精度、多手段揉合手艺方面有进一步立异及应用。

综合相关手艺及产品应用要求，凤凰彩票研发的非球面超细密铣磨装备/多自由度快速研抛装备，为我国光学工业升级、研发高性能光电产品提供可靠的手艺包管，补实了海内自主研制大型光学元件的高精高效生产制造系统的主要一环，知足国民经济和国防清静领域需求，具有优异的经济和社会效益。

三、围绕该产品所开展的手艺立异事情

1．接纳项目认真制。由公司手艺副总认真项目的实验和推进，公司认真人加入协调项目希望，同时催促公司配套资金及响应的人力、物力所有落实到位，以包管课题顺遂实验。

2．制订项目治理步伐。确定手艺资料、财务、生产流程文档等的治理要求；按期组织阶段考评会，检查妄想希望，协调保存的问题，包管课题实验的时效性；制订项目开发时间表，确定项目里程碑妄想。

3．项目使命分工明确。对项目研发内容的要害手艺及手艺立异点举行枚举剖析，确定项目手艺计划和手艺蹊径，由此组织相关职员举行攻关。按期对项目组成员举行审核，并以此作为项目奖励依据。项目奖励注重事情效果、事情实效，有用增进了科技职员的研提议劲性。

4．职员作育事情。在组织精兵强将的同时，发动青年员工加入到项目中来，从现实操作中学习。增强与高等院校和用户形成恒久细密型产、学、研、用相助模式，逐步形成大口径光学元件细密加工制造树模基地。并依托高等院？蒲杏攀，建成一支以中青年为主的细密加工手艺及装备研究团队，以及掌握高效高精铣磨工艺、高精轮廓检测工艺、高品质研抛工艺的高级手艺人才步队，推动中国高端机床装备的一连生长。

四、产品应用效果及工业化远景

大口径非球面产品应用市场规模大，相关加工、检测等制造装备也具有辽阔的市场空间。该装备可完成2000mm口径以内反射镜元件的高效制造，实现1500-2000mm量级光学元件的快速、高效生产，加工效率显著提升，知足国防、天文等领域一直增添的市场需求。

该装备的研制将突破外洋手艺垄断，实现2000mm大口径非球面反射镜制造高端数控机床国产化，在行业和专业领域施展树模作用，为我国光学工业升级提供可靠的手艺包管，推动光学制造业向高等次、高质量偏向生长。

该装备的大口径非球面加工工艺及手艺效果可应用于民用天文视察、减灾、气象、领土资源管控、环保等方面，将爆发显著的社会效益；相关手艺效果可应用于测绘等方面，将在国防清静方面施展显著作用。针对该产品研发功效部件和加工工艺的研究效果，有望在航空工业超硬复合质料加工工业获得应用，从而推动周边工业手艺前进。     

（图文转载自中国机床工具工业协会）