[发明专利]一种钛合金精密光学支撑结构稳定性验证方法

说明书

本发明一种钛合金精密光学支撑结构稳定性验证方法，步骤为：对光学支撑结构进行光学测量和三坐标测量，获得力学振动试验前钛合金精密光学支撑结构的位置数据；进行力学振动试验后；再次对光学支撑结构进行光学测量和三坐标测量，获得位置数据；对比振动前后数据结果，判定精密光学支撑结构的稳定性是否满足相机成像质量要求，当光学测量和三坐标测量数据结果均满足相机成像质量要求，认为稳定性满足要求。本发该适用于空间光学遥感器具有大尺寸、变截面、高稳定性、高刚度等要求的精密光学支撑结构的稳定性试验验证。

技术领域

本发明属于空间光学遥感器技术领域，涉及一种大尺寸、变截面、三翼梁切向薄壁结构的精密光学精密光学支撑结构。

背景技术

随着分辨率要求的提高，空间光学遥感器向大口径、长焦距的方向发展，其光学系统对次镜支撑结构提出短周期、一体成型、高稳定性、低遮拦、轻量化及快速响应等研制需求，但在制造方式上，受材料与制造工艺的限制，难以满足空间光学遥感器性能逐渐提高和快速响应研制的需求。

激光增材制造是以金属粉末为原料，通过激光熔化/快速凝固逐层沉积“生长制造”，由零件CAD模型一步完成全致密、高性能整体合金零件的“近净成形”技术。能满足次镜支撑结构的快速制造，且能实现大尺寸、复杂薄壁结构，力学性能优越。

精密光学支撑结构的稳定性对相机成像质量影响巨大，采用科学的验证方法验证精密光学支撑结构的稳定性，极其重要。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种钛合金精密光学支撑结构稳定性验证方法，解决了大尺寸、变截面、三翼梁切向薄壁结构稳定性验证的方法难题。

本发明的技术方案是：一种钛合金精密光学支撑结构稳定性验证方法，步骤如下：

1)对光学支撑结构进行光学测量和三坐标测量，获得力学振动试验前钛合金精密光学支撑结构的位置数据；

2)进行力学振动试验；

3)再次对光学支撑结构进行光学测量和三坐标测量，获得力学振动试验后钛合金精密光学支撑结构的位置数据；

4)对比振动前后光学测量和三坐标测量数据结果，判定精密光学支撑结构的稳定性是否满足相机成像质量要求，当光学测量和三坐标测量数据结果均满足相机成像质量要求，认为稳定性满足要求。

所述光学测量包括立方镜测量和平面镜测量。

所述立方镜测量具体方式为：

精密光学支撑结构装配在前镜筒上，前镜筒装配在主框架上，定义前镜筒径向为Z向，垂直地面方向为X向，Y向由右手螺旋定则确定；

在相机主框架顶端X向粘贴0号立方镜，在相机前镜筒后端面粘贴1号立方镜和2号立方镜，前镜筒前端面粘贴3号立方镜、4号立方镜，精密光学支撑结构上Z向粘贴5号立方镜，共六枚立方镜；利用相机主框架上的0号立方镜判定前镜筒后端面1号和2号的两枚立方镜的位置变动情况，再以前镜筒后端面1号和2号两枚立方镜作为测量的基准，监测3号立方镜、4号立方镜、5号立方镜这3个立方镜在振动试验前后与基准的二维夹角的数据变化情况。

所述平面镜测量具体方式为：

精密光学支撑结构装配在前镜筒上，前镜筒装配在主框架上，定义前镜筒径向为Z向，垂直地面方向为X向，Y向由右手螺旋定则确定；

在主框架上Z向位置和精密光学支撑结构Z向位置各配置一片平面镜。以主框架上Z向位置的平面镜作为测量基准，测量精密光学支撑结构Z向平面镜与基准平面镜的夹角变化量。

所述1号立方镜和2号立方镜按90°方位布置，3号立方镜和4号立方镜按90°方位布置。

采用干涉法对测量精密光学支撑结构Z向平面镜与基准平面镜的夹角变化量进行测试。