1.引言

　　随着激光核聚变技术，天文学和同步辐射技术等高科技的迅速发展，大面积、高分辨率光栅在这些领域得到了越来越广泛的应用。为此长春光机所光栅研究室研制出了一台大型光栅刻划机。本文讨论了刻划机工件台及光栅毛坯减重系统的设计和安装，该系统不仅可以减少工件台对导轨的压力，还可减轻重量较大的光栅毛坯对工件台的压力，确保了光栅机的刻划精度。

　　2.工件台重量对光栅的影响

　　由于刻划面积大，因而要求承载光栅毛坯的工件台必须有较高刚度，从而导致工件台重量增加，增加了导轨与工件台之间的摩擦力。当螺母通过连接环带动工件台移动时，连接因受摩擦力的影响而变形，使工件台的移动出现“超射”现象，引起工件台的定位误差，导致光栅的刻划间隔发生变化，使光栅的衍射波阵面产生局部误差，如图1所示。为消除因“超射”而产生的局部误差就必须减小工件台与导轨间的摩擦阻力，亦即减轻工件台对导轨的正压力，并同时减轻大光栅毛坯对工件台的压力。

　　3.减重装置的结构，安装和工作原理

　　3.1减重滑车的结构

　　减重滑车的四框由角钢焊接而成，具有一定的刚性，可以承受较大的重量且变形量小。框的两侧分别装有导向承重轮和承重轮，滑车的一端装有一根用于牵引的细钢丝，如图2所示。

　　3.2减重装置的工件原理

　　先将一个刚度较大的钢架固定在光栅机基座上，钢架顶部装有导向承重导轨和承重导轨，使滑车能在钢架上移动。再把四根弹簧固定在滑车上，然后分别挂在工件台的四个点，通过调节弹簧的拉力，使工件台作用在承受导轨上的压力减小到一个定值[1〕。减重滑车由同步传动系统的输出轴，通过缠绕钢丝来带动，如图3所示。传动系统由两台速比都是40:l的变速箱组成，并且与光栅机的分度轴相连，分度轴分　度一次工件台移动一个光栅常数，而减重滑车也相应地移动一个光栅常数，这样减重滑车与光栅机工件台就达到了基本同步的目的。

4.输出轴直径的计算

　　当同步系统的结构和传动比确定之后，输出轴的直径直接决定了减重滑车的位移量。如图3所示各个传动环节之间的传动比为:

　　5.滑车位移量的误差及对工件台封闭力影响的分析

　　由于输出轴直径受机械加工条件限制，多际加工尺寸与计算尺寸之间存在误差，因此滑　车相对工件台产生位移误差。当光栅机运行时滑车的位置相对工件台就会超前或滞后，导致减重弹簧的拉力不垂直于工件台，产生侧向分力。这个侧向分力的方向应保证侧向分力与工件台封闭力的合力等于或略大于封闭力，即侧向分力的方向应与封闭力方向相同，或滑车的位置滞后于工件台，这样就可以保证刻划精度，亦避免连接环产生机械变形。如果滑车相对工件台超前则侧向分力的方向与封闭力相反，侧向分力与封闭力的合力小于封闭力，影响刻划精度，如图4所示。

　　光栅机安装了同步减重装置后，提高了刻划精度，从而使这台大型光栅机具备了刻划大面积，高分辨本领光栅的条件。如今已为国内外用户提供了数块优质光栅。

　　参考文献:

　　[1〕梁浩明，张庆英等长春光机所的光栅刻划机，19'78

　　[2]浩明.张庆英，庄夔，杨厚民，光学机械，1980

　　〔3]孙景春，杨厚民，光学机械,1980

　　(4〕毛英泰，误差理论，1982

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