昆明机床

7K42100／2双柱坐标镗床TK42100／2双柱、大型、高精度坐标镗床,两次荣获国家“金质奖”。该机床布局合理、性能可靠、精度稳定、使用范围广,是航天、船舶、汽车制造、模具加工及机器制造业的理想设备。机床可完成精密镗孔、精密铣削、攻螺纹、精密划线和钻孔、镀孔、精制外圆等工作。同时因设计有垂直主轴箱和水平主轴箱,工件一次装夹可完成两个方向的加工。为了扩大使用范围,机床还配置有φ800mm数显转台和φ440mm万能角度转台,这样可进行精密分度、精密封线、加工斜孔和极坐标制孔。Th416;8Tk4163H是新型数控坐标镗床,主要用于…     

纳米光子学超细微加工系统研制成功

由中科院理化技术研究所承担的“纳米光子学超细微加工系统”项目8月通过中科院专家组验收。现场加工测试结果表明，该项目研制的纳米光子学超细微加工系统最小加工分辨率小于80hm，加工定位精度达到10nm，最大加工范围达到560μm，具备了良好的三维Diaz能力。目前这种可同时具有纳米尺度的加工分辨率和较大尺度范围的激光加工系统尚未见国内外的报道，具有创新性，在加工速度、范围及精度方面处于国际先进水平。     

纳米级超精密抛光机控制系统的研制

简述超精密加工技术现状，介绍超精密平面抛光机的工作原理，分析达到纳米级超精密抛光的技术难点，并阐述了纳米级超精密抛光智能控制系统的实现。     

大量程纳米位移传感器的微纳加工制造

针对解决大量程纳米位移精度测量难度大的问题,提出了新型纳米时栅传感器。就大量程、高精度位移传感器的亚微米精度加工而言,宏观尺度范围内周期性结构单元一致性制造是保证位移传感器可靠性和高精度测量的关键所在。对上述提出的问题,采用高精度自动拼接曝光技术加工并实现了大量程标尺的图形转移,结合微纳加工方式实现时栅传感器亚微米级精度的制造。通过实验验证所加工出的样机能够达到预期目标,并且测量误差峰值在500 nm以内。     

基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的特征尺寸测量

针对微小结构几何量测量的需求,通过集成MEMS微触觉测头和纳米测量机构建了高精度的测量系统.在验证测头性能的基础上,完成了一系列判断测头测量分辨力和精度的实验,在轴向、同向横向、异向横向三个方向测量的标准偏差分别为41.755 2 nm,6.05 μm,6.16μm,同时,在扫描实验中进程回程扫描差值的标准偏差为23.088 nm.     

基于原子力显微镜的纳米三维刻划加工控制系统

介绍了一套新型的纳米三维刻划加工控制系统,系统基于AFM原子力显微镜,配合三维微动工作台,设计开发了专门的加工控制装置,成功的实现了纳米刻划加工中的深度控制问题,可实现在X、Y、Z方向分别为100μm×100μm×20μm范围内,X、Y向精度为±5 nm、Z向精度为±10 nm的三维结构机械刻划加工,应用结果表明,该系统实现了具有在位形貌检测功能的三维纳米刻划加工,在微纳米刻划加工领域具有一定的实用性和推广价值。     

微米级光学光斑测量系统设计

微米级测量光斑是激光非接触共焦法测量核聚变微靶的一项重要指标.要使测量精度达到1μm,测量光斑直径也应在微米级.根据激光高斯分布理论,设计加工了在GJ-Ⅳ共焦测头上实现微米级焦点光斑的光学系统进行了测量误差分析.通过实验和测试,激光测量光斑为10μm,工作距离为20mm,测量精度为0.04%.实验数据证明:设计的光学系统从测量范围、测量光斑尺寸、测量精度等方面均满足微靶球测量的要求.     

纳米时栅传感器数字信号处理系统设计

针对大量程纳米级精度测量难的问题,结合时栅传感器的基本原理,提出一种基于交变电场耦合的纳米时栅传感器。利用Nutt内插法对影响时栅精度的关键因素—时间量进行精密测量,降低了系统对插补脉冲频率的要求,提高了测量分辨率。采用SOPC技术设计纳米时栅信号处理系统,保证了系统高性能实时测量。实验结果表明,该系统能稳定正常工作,在行程200mm测量范围内,纳米时栅精度可达到±300nm。     

带三维结构的惯性MEMS器件的微细铣削加工

将微细铣削技术应用到了带三维微结构的惯性MEMS器件的加工中.该类惯性MEMS器件由高弹性合金制作,特征尺寸在10μm～200μm,加工精度要求在±1 μm,而且对加工残余应力有较高要求.利用自行研制的三轴联动微小型精密铣床,在研究了微径铣刀的悬伸量、径向切深、每齿进给量等切削参数对切削力影响的基础上,提出了最佳切削参数,成功实现了该器件的加工,并采用微桥法对其弹性模量和残余应力进行了测量.     

石英晶体薄膜厚度差动测量技术的研究􀀁

本文介绍一种石英晶体膜测厚的差动工作方式。它的厚度测量精度为１ｎｍ，分辨率为纳米级，其温度稳定性在０－＋４００℃范围内达到５０Ｈｚ。这种差动测量技术不仅可在真空镀膜工艺中实现在线测量，而且在纳米技术及超精细加工中具有广阔应用前景。     

一种计算机精密测量显示控制系统的设计及实现

利用微动平台,二次开发控制软件,进行精密控制。为了克服回程误差,选择精度更高的光栅尺进行测量,整个测量系统组成伺服反馈系统,测量软件上进行闭环,一键设定到位,精度能达到0.2μm,适合于各种单自由度或多自由度小载荷精密移动领域。     

具有亚毫微米分辨率的光电位移传感器

本文设计了用于超精密加工技术的具有亚毫微米分辩率的超精密光电位移传感器。这种传感器的设计原理是:当被测表面有一微小位移时,其表面的反射光在某一特定点的光强变化具有很高的灵敏性。该传感器由单一光源、被测物及参考表面、用于反射光传输的光纤束和光电二极管等构成。实际测量时,通过光纤束传输的单一光源的光照射枝测物表面和参考表面,两表面的反射光又通过光纤束传输到两个独立但等同的光电二极管上,通过差动放大器,光电二极管给出包括反射光全部信号在内的高灵敏度位移信号。这种传感器在性能上具有某些显著的特点,如:非接触测量、0.5nm的高分辩率、线性误差在5％以内的约30μm宽的工作范围,以及可以充分满足一定研究目的的每20秒仅漂移1nm的稳定性。     

工业设备中高精密齿轮加工误差补偿技术研究

在以修正量为基础进行高精密齿轮加工误差补偿时,主要依托于无偏估计法进行计算,使得补偿处理后齿形法向偏差依旧较大。为此,提出工业设备中高精密齿轮加工误差补偿技术。首先深入分析工业设备中高精密齿轮加工模式,建立齿轮加工模型。然后采用离散化分析方法对比理论齿面与实际齿面,测量齿面加工存在的误差。最后建立关联函数,描述机床调整参数和齿形偏差之间联系,生成齿形误差敏感系数矩阵,与比例修正参数相结合计算修正量,再通过数控程序实现加工误差补偿。实验结果表明：补偿前左、右齿形最大法向偏差分别为23.7μm和4.8μm,补偿后齿形的最大法向偏差均小于0.1μm,表明所提技术可提升齿轮加工精度。     

DWY-1电子微米测量仪

DWY-1型高精度测微仪是适应工业发展而制造的一种高精度、微米级的测量仪器。其测量原理是利用差动变压器电感的变化,将微米级的位移转变成相应的电信号,经放大、相敏整流,由电表直接指示出相应尺寸,其测量精度可达0.5微米。适应精密机器制造中高质量、高精度测量的需要。DWY-1型电子微米测量仪和本厂生产的 CT～Φ528测量头配合使用,在机器加工中可完成多种测量工作。如长度、外径、     

MEMS制造中精确测量薄膜厚度的方法研究与比较

精确测量各种功能薄膜的厚度在微机电系统（ MEMS）制造加工过程中有非常重要的意义。利用接触式表面轮廓仪、光谱椭偏仪、电感测微仪、扫描电镜、原子力显微镜和工具显微镜分别测量了10 nm～100μm各种薄膜的厚度。比较了不同测量仪器的测量范围、分辨率和对样品的适用性,分析了薄膜厚度测量过程中误差产生的机理。实验结果表明：当存在膜层台阶时,10 nm～100μm的膜厚测量均可采用接触式表面轮廓仪,对于硬度较高的膜层可采用电感测微仪,对于厚度小于0.5μm的膜层可采用原子力显微镜;对于可观察样品侧面、厚度大于0.7μm的膜层可采用扫描电镜,工具显微镜适用于μm级膜层,对于厚度大于20μm的膜层不宜采用光谱椭偏仪。     

大量程纳米级分辨率光栅位移传感器

国防科技大学最新推出的大量程纳米级分辨率光栅位移传感器是国家发明专利 ,首次采用一根低线数的单光栅实现了大量程高分辨率位移测量 ,量程为 1 0 0 mm～ 5 0 0 mm。通过改进光路设计 ,获得高倍数 (十至二十倍 )光学细分。如果该位移传感器配以高倍数的电子细分技术 ,可以实现纳米级的位移测量分辨率。该传感器没有传统计量光栅系统中对光栅副间隙的严格要求 ,安装维护方便。该传感器可以广泛地应用于位移精密测量的场合 ,例如超精加工机床、加工中心、三坐标测量机(CMM)等。应用范围为超精加工、精密检测等领域。市场现有的 70 mm量程…     

高精度长光栅动态检测技术

本文根据双频激光干涉测量原理,提出了一种实现高精度长光栅动态测量的新方法,介绍了新颖的激光信号处理电路、计算机接口电路和测试软件.系统所能达到的测量指标为:最大测量长度1m,最小测量间隔为0.1mm,分辨率为0.01μm,测量速度为1m/5min,测量精度为±0.25μm(全长).本系统不仅用于计量长光栅动态检测,还可用于感应同步器、磁栅、线纹尺等长度计量元件的动态检测.     

基于显微机器视觉的微纳米级构件的精密检测

随着微纳米技术的发展,大量精密微小型机电产品得到了广泛的应用。针对微机电产品中微纳米构件精密检测的技术需求,提出了一种万向体式显微镜与高分辨率CCD相机相结合的显微机器视觉测量系统。采用MATLAB软件对采集到的图像进行了图像预处理、阈值分割及数学形态学处理、边缘检测及提取等的分析与研究。并且测量了微小齿轮的齿根圆直径,对测量结果进行了分析。结果表明该测量系统的测量误差较小,测量精度高,满足对微纳米级构件的精密测量的要求。     

基于时空转换法的正弦波光栅尺位移测量系统设计

光栅尺作为高精度位置测量仪器,其分辨率受制于超精密的空间刻划技术,测量精度急需通过电子学细分法来提高.为此,提出了"时空转换"的思想:借助于载波调制理论,引入了恒定的时空当量,将对空间位移的测量转换为对信号瞬时周期的测量.首先,进行了时空转换法的数学推导,探究了正弦波光栅尺位移的测定和移动方向的判别方法;然后,在DSP开发平台下,搭建出基于时空转换法的正弦波光栅尺位移测量系统;最后,从实验数据以及光栅信号的残余直流电平、幅值不均衡、相位不正交等方面进行了误差分析.实验表明:栅距为8 mm的正弦波光栅尺,在时空转换法下,平均测量误差为± 0.258 1μm ,兼顾了细分与辨向.     

超高灵敏度硅压敏微流量计

本文介绍一种最新开发出的超灵敏硅压敏流量计,用于薄膜工艺中测量微小气体流量。它利用电容压敏器来测量和控制流量,其制造工艺简单,电容压敏器为厚度2.9μm的应力补偿隔片,可工作在1mtorr-700torr范围内,量程为3±10_（-8）-10_（-3）SCCM