通过切削参数的优选控制振动对超精密加工表面质量的影响

介绍一种通过合理选择切削参数控制振动对超精密加工表面质量影响的新方法。通过因子实验，设计建立的振幅预测模型，研究超精密车削铝合金过程中主要切削参数，如切削速度、进给量和切削深度的变化对振动的影响。并利用优化设计中的约束变尺度法编制程度，实现了对切割参数的优选。     

利用AFM探针机械刻划方法加工微纳米结构

为了探索在纳米尺度加工微纳米结构,MEMS/NEMS器件的新的加工方法,采用基于AFM改造的微加工系统,研究了探针机械刻划机理,分析了工作台的定位精度,AFM的工作模式,探针形状等因素的影响.以复杂字体“哈工大“为例说明了微纳米结构轮廓坐标的获得,并加工了实例.同时还给出了齿轮形状,各种复杂二维结构的加工实例.结果表明采用AFM探针机械刻划技术可以应用在微纳米尺度结构的加工领域.     

An improved fabrication method for carbon nanotube probe

An improved arc discharge method is developed to fabricate the carbon nanotube probe. In this method, the silicon probe and the carbon nanotube were manipulated under an optical microscope. When the silicon probe and the carbon nanotube were very close, 30-60 V dc or ae was applied between them, and the carbon nanotube was divided and attached to the end of the silicon probe. Comparing with the arc discharge method, the new method need not coat the silicon probe with metal in advance, which can greatly reduce the fabrication difficulty and cost. The fabricated carbon nanotube probe exhibits the good property of high aspect ratio and can reflect the true topography more accurately than the silicon probe.     

Atomic scale imaging of monocrystalline Si （001） surface by molecular dynamic simulation

Non-contact atomic force microscopy(nc-AFM) atomic-scale imaging process of monocrystalline silicon surface using capped single-wall carbon nanotube tip is simulated by molecular dynamic method. The simulation results show that the nc-AFM imaging force mainly comes from the C-Si and C-C chemical covalent bonding forces, especially the former, the nonbonding Van der Waals force change is small during the range of stable imaging height. When the tip-surface distance is smaller than the stable imaging height, several neighboring carbon atoms at the tip apex are attracted, and some of them jump onto the sample surface. Finally the tip apex configuration is destroyed with the tip indenting further.     

极薄切削的实验研究

从切屑生成的角度,对铝合金材料加工表面粗糙度影响因素作了理论和实验分析.在现有的条件下,获得了最小切削厚度为3～5nm的切屑.并且由实验得出,在加工参数中,进给量f对切屑的生成和已加工表面粗糙度的影响程度最大.     

振动主动控制中电磁作动器动态特性的研究

分析了电磁作动器的动态特性及其对振动主动控制系统振动传递率的影响。振动传递率不仅受作动器动态特性的影响,而且还与反馈变量的选取有关。因此,在实际控制系统中应选择绝对位移、速度、加速度及加加速、绝对位移的积分和相对位移、速度、加速度及加加速度、相对位移的积分的不同组合作为反馈变量,以期取得良好的隔振效果。     

用于扩展SPM检测范围的精密定位系统

本文介绍了所研制的二维微定位柔性系统和一维精密转动系统,进行了相关技术的研究并给出了设计参数,使SPM能够满足高精度下的大尺寸平面样品以及球形被测样品的全范围检测,扩大了扫描探针显微镜（SPM）在超精密工程中的应用范围。     

基于原子力显微镜扫描的金刚石刀具纳米刃口轮廓测量方法研究

基于扫描探针理论,本文介绍了一种超精神加工金刚石刀具刃口锋锐轮廓的测量方法,给出了测量图象并分析了测量结果,首次对金刚石刀具刃口轮廓参数进行了ＡＦＭ扫描原理下的初步评定。这一方法可提高金刚石刀具刃口锋锐度的测量准确度,对进一步分析刃口参数如何影响超精密加工表面质量具有指导意义。     

基于原子力显微镜的纳米加工研究

以原子力显微镜(AFM)作为加工工具对单晶硅进行了基于金刚石针尖的纳米加工试验,运用不同的方法对纳米加工区域的特性、材料在不同垂直载荷下的去除机理及切屑形成特征进行了系统的研究和分析,提出了一种在纳米尺度下研究加工机理的新方法。在此基础上,应用有限元法对AFM纳米加工中存在于金刚石针尖和被加工材料之间的接触作用机制进行了计算仿真。