龙口竖板14为梯形板，龙口肋板18为下侧开口的U型框，两块 龙口竖板14、龙口肋板18和龙口横板15围成密闭结构；
[0042] Y轴运动单元包括两根Y轴运动导轨11和Y轴伺服电机12 ; 阳043] 两根Y轴运动导轨11分别固定在两根立柱10的内侧，两根Y轴运动导轨11的内 侧均固定有导轨滑台，Y轴伺服电机12带动其中一根Y轴运动导轨11上下移动，承载框体 9的左右两个边框均固定在两根Y轴运动导轨11的导轨滑台上，承载框体9的左右两个侧 板的内侧均固定有一个夹具锁紧块16。
[0044] 本实施方式所述的二维大行程快速移动装置主要由五个部分组成：X轴运动单 元，龙口架，Y轴运动单元，承载框体，气浮模块；X轴运动单元包括X轴伺服电机、X轴移动 导轨和承重板，实现X轴方向的高精度直线运动，其行程为1500mm，闭环补偿后定位精度优 于20ym;龙口架包括两根大理石立柱、龙口横板、两块龙口竖板和龙口肋板，龙口架立于X 轴运动单元的承重板上，使用内六角圆柱头螺钉进行紧固连接，龙口架为Y轴运动提供了 一个稳定的基座；Y轴运动单元包块两根Y轴移动导轨和一个Y轴伺服电机，其中一根导轨 装有伺服电机，做主动轴，另一根导轨做被动轴，分别安装于两根大理石立柱上，实现Y轴 垂直运动，其行程为500mm，闭环补偿后定位精度优于20ym;承载框体分左右两个安装面， 分别安装于Y轴运动单元的主动轴和被动轴上，其包括框体上板、框体下板、框体左侧板、 框体右侧板和夹具锁紧块，其作用是安装光学元件夹具，从而实现光学元件的二维大行程 快速移动；4个气浮模块分布于承重板的四角，对称安装，用于X轴运动的卸荷，提高X轴导 轨的使用寿命。
[0045] 为了保证整个装置的精度，Y轴立柱采用大理石材料，吸收在运动过程中的振动， 但同时却大大地增加了X轴的负载，鉴于此种情况给出了如下解决方案：首先是增加气浮 模块，理论上4个气浮块在0. 4MPa的高压气体下可提供600Kg的支持力，达到卸荷目的；由 于供压不稳，可能会导致卸荷失效，因此通过优化承重板，来保证即使气路出现故障，整个 装置也能正常工作满足精度要求，因此通过采用2化13材料，并加入加强筋，使得Z向形变 为17.9ym，达到精度要求。
【具体实施方式】 [0046] 二、结合图4说明本实施方式，本实施方式是对一所 述的大口径曲面光学元件表面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置的进一步 说明，X轴运动单元还包括饭金箱体上盖5、饭金箱体下槽6和出线箱7 ;
[0047] 饭金箱体下槽6固定在X轴移动导轨2的两侧，饭金箱体上盖5扣在X轴移动导 轨2和饭金箱体下槽6上，饭金箱体上盖5与饭金箱体下槽6之间为走线槽，出线箱7设置 在饭金箱体下槽6的外侧，出线箱7的出线口对准所述走线槽。
[0048] 本实施方式所述的饭金箱体上盖5、饭金箱体下槽6和出线箱7用于进行机电一体 化操作放置电子设备和布线使用。
【具体实施方式】 [0049] =、本实施方式是对一或二所述的大口径曲面光学元 件表面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置的进一步说明，承载框体9上设有 两个限位块17,所述两个限位块17均固定在承载框体9下框板的上侧，所述个限位块17用 于限定待修复器件的位置。
[0050] 本实施方式所述的限位块用于调节、固定光学器件的位置。
【具体实施方式】 [0051] 四、本实施方式是对一所述的大口径曲面光学元件表 面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置的进一步说明，承载框体9下侧固定有 肋板19。
[0052] 本实施方式所述的肋板用于增啊驾承重框体的稳定性。
【具体实施方式】 [0053] 五、本实施方式是对一所述的大口径曲面光学元件 表面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置的进一步说明，承重板4的材料为 2化13。
【具体实施方式】 [0054] 六、本实施方式是对一所述的大口径曲面光学元件表 面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置的进一步说明，X轴移动导轨2的行程 为1,SOOmnin
【具体实施方式】 [0055] 屯、本实施方式是对一所述的大口径曲面光学元件表 面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置的进一步说明，Y轴运动导轨11的行程 为 500mm。
[0056] 本发明所述装置中包括X轴导轨和龙口架两个关键部件，均需要对其进行校核。
[0057] (I)X轴驱动力及承载校核：
[0058] X轴平台为IOmm导程的滚珠丝杠，其最大线速度为300mm/s，在该装置中只要求其 能够达到150mm/s即可，所能承受的最大轴向力为200k奸，可W算出其所能承受的最大扭 矩为3. 539N?m。在光学元件按一定扫描速度匀速运动的前后，都有一个加减速过程，且加 减速的行程越小越好。但是加速行程越小，匀速速度越高，其加速度越大，轴向驱动力越大。 由于X轴承载600kg的负载，提供如此大的加速度，极有可能超过滚珠丝杠所能承受的最大 扭矩，故需要对合理的加速行程及匀速速度进行计算。
[0059] 推导公式如（1)所示：
[0060]
…
[0061] 式中M--驱动扭矩（N?m) 阳0创 m--负载质量化g)
[0063]f一一直线导轨动摩擦因数
[0064]V--匀速运动速度（m/s)
[00化]S--加速距罔（m)
[0066] P--丝杠导程（m) W67] n--驱动效率
[0068]Mba--最大阻力矩（N?m)
[0069] 根据公式（1)在合理范围内离散选取数组加速距离与匀速速度值进行组合，计算 运动所需最大驱动扭矩的具体数值。代入加速位移分别为5mm、10mm、20mm、30mm、50mm，匀速 速度分别为50mm/s、100mm/s、150mm/s，由此建立起滚珠丝杠扭矩与加速距离和运动速度之 间的数值关系，如表1所示。
[0070] 表1滚珠丝杠扭矩与加速距离和运动速度关系（单位N?m)
[0071]
[0072] 由表可W看出，当滚珠丝杠线速度为150mm/s，加速行程为5mm时，扭矩已超出额 定值，在此状态下工作会对滚珠丝杠的性能及寿命产生不良影响，甚至引发安全事故，应极 力避免。采用工作状态下的匀速运动速度为150mm/s，加减速行程为10mm，W下对该状态下 滚珠丝杠及伺服电机进行校核，结果如下： 阳07引 a承载力：未加气浮支撑时，X轴实际承载600kg重量，小于其额定承载重量 1470kg；
[0074] b)加速度：实际平均加速度为1. 125m/s2,小于额定最大加速度3m/s2; 阳0巧]C)速度：实际最大运行速度150mm/s，小于额定最大速度300mm/s;
[0076]d)扭矩：实际工作扭矩为2. 87N.m，小于滚珠丝杠最大扭矩3. 54N.m，远小于伺 服电机最大输出扭矩。
[0077] 同时，导轨寿命与滑块工作载荷有关，通过构建如图1所示的寿命估计模型对X轴 滚珠丝杠的寿命进行了估计：
[0078] 当X轴处于静止或者匀速运动阶段，承重板仅受重力作用，图5为重力作用下滑块 受力情况示意图和图6为加速度下滑块受力情况示意图所示，在重力作用下每个滑块受力 情况可根据式（2-2)算出：
[0079]
[0080]
[0081]
[0082]
[0083] 式中L--集中载荷的质量化g);
[0084] di--每根导轨上两轴承间的跨距（mm);
[0085] dz--两根导轨的间距（mm);
[0086] d3--平行于导轨方向载荷距离载物台中屯、的距离（mm);
[0087] d4-一垂