大口径复杂曲面光学元件超光滑制造技术-预申报内容(1).pdf

预申报编号：

国家重点研发计划

项目预申报书

项目名称：大口径复杂曲面光学元件超光滑制造技术

所属专项：高性能制造技术与重大装备

指南方向（榜单任务）：大口径复杂曲面光学元件超光滑制造

技术

创新分类：技术开发

项目管理专业机构：

推荐单位：中国科学院

申报单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

（公章）

项目负责人：张学军

中华人民共和国科学技术部制

年月日

—1—

二、拟解决的关键科学问题、关键技术和研究目标（500

字）

围绕指南方向提出的研究内容和考核指标，凝练拟解决的

重大科学问题或关键技术，提出预期目标，科学目标和技术指

标应细化、明确、可考核。

根据指南“2.8大口径复杂曲面光学元件超光滑制造技术”研

究内容和考核指标，本项目拟解决的关键科学问题、关键技术

与研究目标如下：

科学问题

1.硬脆材料超光滑物化作用原子级材料去除理论：非晶硅、玻璃等

硬脆材料在物质流动、分子键断裂等物理化学作用下的微观材料

去除机理、缺陷形成与粗糙度演化问题。

2.大口径超光滑曲面多源数据解耦全频段精准测量理论：轮廓、干

涉及显微等测量数据融合在空间尺度交叉、精度水平不匹配的约

束条件下，全频段误差解耦、测量可信度与精准度的问题。

关键技术

1.硬脆材料光学元件自适应低损伤磨削成形技术；

2.基于力-位解耦控制的复杂曲面低损伤柔性抛光技术；

3.光学表面弹性自适应抛光模层超光滑技术；

4.复杂曲面三维形貌及表面/亚表面损伤高精度原位检测技术；

5.全流程多手段跨精度加工频段误差协同控制技术。

研究目标

面向强激光系统、空间遥感与天文观测等应用需求，攻克硬脆

—2—

性材料超光滑物化作用原子级材料去除理论，突破大口径复杂曲面

光学元件全流程超光滑制造等关键技术，形成具有自主知识产权的

复杂曲面柔性自适应抛光与原位一体化检测制造装备、工艺规范及

行业标准；发表论文10篇，申请发明专利10项。预期指标如下：

三、主要研究内容（1000字）

围绕科学问题的内涵和关键技术的难点，阐述项目研究重

点、研究思路、研究方案和课题设置方案。

研究重点

围绕超光滑材料去除与全频段误差精准测量理论，开展精密低损

伤磨削、低损伤抛光、表面超光滑及原位检测研究，在此基础上突破

一体化原位集成加工检测装备研制，构建全链路全频段制造技术与工

艺。

研究思路

—3—

聚焦全链路制造工艺与一体化装备，以科学问题与关键技术突破

为牵引，进行顶层设计与课题分解，将磨削、抛光、超光滑与检测有

机统筹，协同实施，实现大口径复杂曲面全频段超光滑制造。

课题设置

设置5个课题：

课题1大连理工大学、北京航空航天大学、浙江杭机股份有限公司

大口径复杂曲面高任务1硬脆材料高效稳定超声铣磨技术

效低损伤磨削成形