新型摇摆质量微陀螺的设计与制作(英文)

首先介绍了两种结构完全对称的高灵敏度的摇摆质量陀螺.设计并制作了一种对角驱动的新型摇摆质量微陀螺.利用硅的各向异性湿法腐蚀等MEMS体加工技术,简化了该微陀螺的制作工艺.该微结构的对称性、一致性和加工精度有很大改善,尤其是振动梁、激励部件和敏感部件等关键部件.详细阐述了该微陀螺的工作原理和结构设计,完成了微陀螺关键部件的制作和样机组装.利用NF公司的FRA 5087频率响应分析仪测试了样机大气下的振动模态,其中驱动频率为5.563 2 kHz,检测频率为5.553 4 kHz,频差为9.8 Hz,小于0.2%.利用频谱分析的方法测试了样机的哥氏力.测试结果表明这种摇摆质量微陀螺的设计与制作方法是可行的.     

电动车异步电机驱动技术的应用和发展

本文讨论了电动车异步电机驱动技术的应用和发展，提出了需解决的几个方面问题。     

基于晶格动力学的纳米薄膜热特性研究

针对分子动力学模拟存在的缺点,提出了基于晶格动力学模拟纳米薄膜热特性的新方法,并用该方法模拟了各种不同厚度的硅和氩纳米薄膜的比热、熔化温度、热膨胀系数和热传导系数等热特性参数。计算结果表明纳米薄膜具有与宏观晶体不同的热特性,并且呈现随纳米薄膜厚度变化的尺寸效应:纳米薄膜越薄,则熔化温度越低、比热越大、面向热膨胀系数越大、法向热传导系数越小;当纳米薄膜厚度远小于相应的宏观晶体的声子平均自由程时,法向热传导系数远小于相应的宏观晶体的热传导系数,并与纳米薄膜厚度成正比。     

典型碳化硅光学材料的超光滑抛光试验研究

研究了三种典型的碳化硅光学材料CVD SiC、HP SiC以及RB SiC的材料去除机理与可抛光性,并对其进行了超光滑抛光试验.在分析各种材料制备方法与材料特性的基础上,通过选择合理的抛光工艺参数,均获得了表面粗糙度优于Rq=2nm(采样面积为0.71mm×0.53mm)的超光滑表面.试验结果表明:研磨过程中,三种碳化硅光学材料均以脆性断裂的方式去除材料,加工表面存在着裂纹以及材料脱落留下的缺陷;抛光过程中,CVD SiC主要以塑性划痕的方式去除材料,决定表面粗糙度的主要因素为表面微观划痕的深度;HP SiC同时以塑性划痕与晶粒脱落的形式去除材料,决定表面粗糙度的主要因素为碳化硅颗粒大小以及颗粒之间微孔的尺寸;RB SiC为多组分材料,决定其表面粗糙度的主要因素为RB SiC三种组分之间的去除率差异导致的高差.     

光学镜面离子束加工材料去除效率

分析了离子束加工材料去除效率、不同材料之间的相对去除效率与工艺参数的关系。基于Sigmund溅射理论，建立表征去除效率的指标－法向去除率、体积去除率和溅射产额与束能、束流以及入射角度之间的关系模型。以石英、微晶和K4等为样件，实验分析了去除效率与工艺参数的关系，验证了模型的正确性。分析结果表明材料去除效率随束流线性增大；约与束能平方根呈线性关系；随着入射角度先缓慢增大，约在60~80°达到最大值，尔后迅速降为零。不同材料之间的相对去除效率与束流无关；与束能的关系较弱，可以忽略；随角度变化较为明显。     

光学镜面离子束加工系统设计和分析

研究了离子束加工系统的后置算法和误差补偿等问题。基于DH矩阵法，建立了系统的运动学方程，分析了工艺中离子源和工件的安装误差以及离子源相对于工件的六项对刀误差对加工定位的影响，建立了误差模型。在求解运动学方程时引入纠补矩阵，以消除离子源确定性的安装偏差对切平面定位误差的显著影响。补偿后的误差分析表明：切平面误差模型对对刀和安装精度提出要求后，靶距误差和入射角度误差同时也受到了限制，对加工的影响可以忽略不计。     

一种时变准滑模变结构控制器设计

提出一种新的具有饱和特性的控制算法,利用该算法,按照参考模型的误差状态,在相空间中平移滑模切换面,可以使滑模变结构控制的扰动不变性在系统运行状态的全局范围内成立;为了抑制抖振,同时采用一种PD型的控制结构限制系统的滑模态趋近速度.仿真结果表明,该设计方法十分简单、有效.     

一种适合于超精密加工的特殊精密曲线插补算法

针对超精密车床提出一种新型的插补计算方法,将特殊精密曲线的插补功能集成到数控系统内部,并提出双圆弧逼近的误差的通用估计准则和生成程序段数目的估计算法。     

超精密加工技术的发展及对策

介绍超精密加工及其应用背景,发展动向,以及超精密加工关键技术的一些最新成果,从超精密加工技术推广应用的角度阐述其模块化,廉价化发展趋势,同时就如何发展诸如模块化部件,执行系统,测量控制和环境控制等超精密加工关键技术提出一些新的观点和方法。     

超精密环境温度控制及温度测量技术研究

分析在超精密加工环境中进行高精度温度测量与控制的原理及方法。在分层次逐步实现的原则下,依据传热学原理,规则并初步建成了一个超精密的加工环境。