（厦门大学航空航天学院，厦门 361102）

大口径光学元件通常包括平面、非球面、离轴非球面、楔形非球面等类型[1]。在航空航天、医疗影像设备、军事光学系统、激光核聚变装置等先进制造领域，非球面光学元件展现出其独特的优势：简化仪器结构、减少光能损失、获得更好的光学效果等[2]。因其重要的战略地位与国家光学工程应用需求的不断提升，大口径非球面光学元件的制造也显现出大型化、高精度、高效率等特点[3]。

加工设备的性能是影响大口径光学元件面型精度、表面质量的关键因素。因此，如何开发出高性能的机床设备，是当前国内外的主要研究方向之一。国外发达国家在该领域的研究起步较早，目前已在相关领域取得了很大进展。英国Cranfield 大学研制的OAGM2500大型超精密磨床可加工最大为2.5m×2.5m 的工件，平面加工精度达到1μm。美国Precitech 公司生产的Nanoform X 机床最大可加工工件的直径为440mm，加工后面形精度PV值<0.1μm；Lawrence Livermore 国家实验室研制的LODTM 机床具备精度达28nm 的超高加工水平[4–5]。日本Fanuc 公司的ROBONANO α–0iB 五轴超精密机床回转精度为0.05μm，加工得到的工件表面粗糙度可达2.36nm[5–6]。国内方面，代表性的主要有航空工业精密所、哈尔滨工业大学、厦门大学等科研机构。航空工业精密所研制的Nanosys–300 超精密复合加工机床、北京机床研究所研制的NAM–800 机床均有着较为优越的加工性能。哈尔滨工业大学从超精密机床多尺度方法、设计理论等方面出发，研制出多台超精密加工设备[7–9]。厦门大学研制了MK7160 和2MK1760 大尺寸矩形光学平面精密磨床，其工作台加工范围为800mm×600mm，各轴分辨率达0.1μm[10]。而在加工工艺方面，厦门大学开发了光学非球面的计算机辅助制造工艺软件[11]。

总体来说，国内在大口径光学超精密加工机床领域已取得较大进步，但由于技术封锁等原因，国内的研究进展仍存在滞后性。随着人们意识到大口径光学元件在军用和民用领域的巨大作用后，各方面的相关研究进程也在不断加快，而其中对更大口径的超精密光学磨床的需求尤为迫切。

因此，针对当前需求，课题组在自主研发的MK7160 和2MK1760平面磨床[2,10–12]的基础上，进一步研发了高精度平面磨床UPG80。该机床具备更大口径的加工性能与更先进的配套工艺技术，如液体静压支承技术、砂轮修整技术及智能监测系统等。……