基于多体系统理论的数控机床加工精度预测系统

研究了基于多体系统理论的数控机床加工工件表面建模和加工精度预测建模的机理，基于虚拟加工技术，开发出了数控机床加工精度软件预测系统．最后，为了验证开发的精度预测系统的有效性，在对包括几何误差、热变形误差和力变形误差在内的机床综合误差进行检测和辨识的基础上，进行了加工精度预测仿真．     

同心圆光栅二自由度误差测量系统

提出了一种基于同心圆光栅莫尔条纹图象处理的超精密二自由度误差测量(TDFM)方法,介绍了该测量方法的基本原理,包括同心圆光栅莫尔条纹产生机理、三光栅光学系统原理、影像光学原理以及CCD莫尔条纹图象处理的方法.通过实验对实际测量系统进行了分析与标定,并将测量结果与双频激光干涉仪进行了比较.结果表明该测量方法可实现超精密二自由度的误差在线测量及补偿,测量精度优于0.1μm.     

新型变切深镗削系统的研究

在总结国内外变切深镗削技术研究现状的基础上,提出一种新的变切深镗削技术,并对智能镗杆的总体结构、微进给机构、控制方法等方面进行了具体的介绍。     

超精密车床进给系统两座标双重定位技术

超精密车床进给系统普遍存在大行程与高精度之间的矛盾,研制出动、静态特性好、行程大、精度高的进给系统是当前超精密加工亟需解决的关键技术之一。本文提出了一种新原理及实现方法,即综合利用计算机、动态检测、信号处理、控制理论、传感器、微位移技术等,将精确进给量分解成主进给量和补偿进给量两部分,分别进行协调连续控制。从而解决大行程与高精度之间的矛盾。利用该技术,能使普通进给系统定位精度提高十多倍,同时又大大扩大了进给微系统的行程。     

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。
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五轴数控机床综合空间误差的多体系统运动学建模

基于多体系统运动学理论的基本原理，结合RRTTT型五轴立式数控机床，阐述了多体系统的拓扑结构和低序体阵列，提出了特征矩阵的基本概念和构建方法，分析了多体系统有误差运动的基本规律，研究了根据特征矩阵得到综合空间误差的算法。理论分析和实例建模都显示所述方法能很好地解决误差建模的正确性、速度、通用性和自动化问题，为五轴数控机床精度分析和误差补偿提供了一种理想的误差建模技术。     

基于PC的CNC软件的设计与实现

本文提供了一种Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下基于ＰＣ的ＣＮＣ软件的总体结构,并且对于其中的若干实现方法进行了探索。     

阀控非对称缸的非线性建模及其反馈线性化

针对阀控非对称缸系统,分别推导了液压缸正反向运动时的状态方程,并最终统一成一个非线性模型。通过仿真和试验,验证了模型的准确性。在此基础上,采用非线性控制理论中的输入／输出精确线性化方法,通过非线性状态反馈变换获得了全局线性化模型,并对系统零动态稳定性进行了分析。该研究对采用线性控制理论实现液压伺服系统的高精度位置跟踪控制有一定的帮助。     

基于ADAMS的船舶运动模拟器及其液压驱动系统的设计与动力学仿真

设计了一种新颖的船舶运动模拟器及其液压驱动系统,利用ADAMS动力学仿真软件和Matlab/Simulink仿真工具建立了机械系统、液压驱动系统、计算机控制系统的一体化模型,给出了控制仿真结果,并最终通过试验验证了所建模型的有效性.该方法可以极大地缩短液压产品的开发周期,减小开发成本.     

基于DSP的宽动态范围莫尔条纹计数与精密细分技术

为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于DSP(数字信号处理器)的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术,采用该方案的系统能处理宽动态范围的莫尔条纹信号。提供的实例能对从直流到1MHz的莫尔条纹信号进行计数与细分,对于1μm光学分辨率的光栅测长系统来说,其相应的最高测量速度为1000mm/s,细分步长可以达到nm级。