成形磨齿及其修整器设计

磨齿是硬齿面齿轮的主要精加工方法,但存在着效率低及成本高的缺点。本文从效率分析,发展出新的成形磨齿法。并对成形磨齿的关键装置——成形砂轮修整器进行了结构优化设计。试用表明,采用新修整器的成形磨齿技术能显著提高效率和降低磨齿成本。     

超精密机床及其定位测量系统

分析了国内外起精密机床及其测量系统的发展，并在我国首次提出将双路双频激光测量系统用于超精密机床的在线测量．该系统具有采集速度快、结构紧凑、通用性好的特点，为超精密机床的研制奠定了基础．     

超精密机床及基定位测量系统

分析了国内外超精密机床及其测量系统的发展，并在我国首次提出将双路双频激光测量系统用于超精密机床的在线测量，该系统具有采集速度快，结构紧凑，通用性好的特点，为超精密机床的研制奠定了基础。     

大尺寸自由曲面铝反射镜超精密抛光工艺

针对大尺寸自由曲面铝反射镜在单点金刚石车削(SPDT)后出现的划伤、波纹等缺陷,研究了抛光介质和加工参数对自由曲面铝合金超精密抛光结果的影响.利用Wyko NT9300白光干涉仪和VHX500超景深显微镜对AA6061铝合金抛光表面进行了检测,将抛光前后的表面形貌以及不同条件下的抛光结果进行了比较.实验中采用质量分数不同的金刚石油性悬浮液作为抛光液,采用羊毛轮作为抛光轮,在一台精密加工中心上先后进行了平面抛光和自由曲面抛光实验.实验结果表明,工件的表面粗糙度Ra由抛光前的144.59 nm降低到了抛光后的6.03nm,其中油性润滑剂在抛光过程中起微量去除和降低划擦几率的关键作用,使用优化的工艺参数在AA6061自由曲面上获得了理想镜面.     

渐开线发生器机构的CAD

本文提出了一种新的渐开线机构。它是一种钢带柔韧机构与绳轮机构组成的组合机构。这种单付无间隙机构具有结构简单和精度高等优点。但是,由于影响工作精度的因素很多,无法采用传统方法设计。本文提出了一套计算机优化设计方法,解决了结构尺寸优化设计问题,并用试验对数学模型进行了验证。     

基于聚焦离子束注入的微纳加工技术研究

提出了聚焦离子束注入（focused ion beam implantation,FIBI）和聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀（gas assisted etching,GAE）相结合的微纳加工技术。通过扫描电镜观察FIBI横截面研究了聚焦离子束加工参数与离子注入深度的关系。当镓离子剂量大于1.4×1017ion/cm2时,聚焦离子束注入层中观察到均匀分布、直径10～15nm的纳米颗粒层。以此作为XeF2气体反应的掩膜,利用聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀（FIB-GAE）技术实现了多种微纳米级结构和器件加工,如纳米光栅、纳米电极和微正弦结构等。结果表明该方法灵活高效,很有发展前途。     

原子及近原子尺度制造——制造技术发展趋势

探讨了制造技术发展趋势，论述了制造历史发展的三个阶段，指出原子及近原子尺度制造（ACSM）是下一代制造技术的主流发展趋势，对未来科技发展和高端元件制造具有重要意义。详细分析阐述了ACSM的主要研究内容及关键科学问题，并提出了相应的建议和措施。     

超精密机床在线测量系统及其快速数据采集系统的硬件设计与研究

超精密机床是实现超精密加工的必要条件,它的研制成功对微电子、国防等尖端技术具有十分重要的意义。本文研究了超精密机床的关键部分——激光在线测量系统,并对其快速数据采集系统的硬件设计进行了深入的探讨,为超精密机床的研制奠定了基础。     

光纤定位器件微小孔抛光技术

提出了利用金刚石涂层的金属线对光纤定位器件上微小孔抛光的新方法．为验证该方法,设计并制造了一个微型样机．该机器采用了振动系统以提高加工效率．为优化加工参数进行了系统的工艺研究．实验结果表明,采用这种抛光方法加工的微小内孔表面粗糙度可达到0．065μm．     

基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计

为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral, PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统 PI 控制法控制输出功率。在 Matlab 软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在 248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在 0.01 s 后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。