MEMS器件圆度误差纳米级测量方法研究

为了测量毫米以下尺寸MEMS零件的圆度参数,建立了将扫描探针显微镜(SPM)系统的原子力测头作为测量传感器,配合精密回转气浮轴系实现对待测试件进行转位的测试系统;讨论了精密气浮轴系、驱动电机、装夹调心装置等关键部件的设计问题及测量系统的工作原理.应用测试系统测量了直径约为0.2mm的微细电极外表面形貌,对获得的表面数据进行了滤波处理,最后使用最小二乘圆度评定准则计算其圆度误差为3.210μm.这种方法可以为圆形MEMS器件的制造工艺提供可行的测量方法与手段.     

超精密平磨总体设计及关键件加工工艺的研究

介绍ＣＪＭ－１型龙门式超精密平面磨床的总体方案及指标的设计、若干关键部件如主轴、导轨等的加工工艺。     

Elastic-plastic finite element simulation for diamond turning process

Diamondturningprocessischaracterizedbyhigh dimensionalaccuracyandgoodsurfaceintegrityandhasbeenappliedinmanyadvancedindustrialfields,such ascomputer,automobile,opticsmanufacturing,etc.Usingthistechnology,thesoftmetal,suchasalumi numorcopperoritsalloys,can…     

超精密非球曲面磨削系统中砂轮修整技术的研究

为了磨削加工出高质量的非球曲面器件，砂轮的修整是非常重要的一个影响因素，本文首先从理论上分析了砂轮的半径误差对非球曲面器件加工精度的影响，然后设计研制了一套砂轮的电火花修整机构，具有结构简单，修整速度快，在位修整等特点，修整后的砂轮形状精度很高，最后，用修整好的砂轮进行非球曲面的磨削实验，其磨削加工的零件轮廓精度为0．3μm，表面粗糙度Ra优于0.01μm.     

非球面非零位横向剪切干涉检测与波前重建

本文分析了非球面非零位检测中3种典型的非球面度及其变化率、调整误差、回程误差以及干涉仪系统误差,提出了非球面度变化率是影响检测误差的主要因素,并给出了非球面非零位检测面形加工误差的确定方法.对基于Zernike多项式拟合的最小二乘法和系数转换法进行了对比研究,分析了剪切量和多项式拟合阶数对波前重建精度的影响,并给出了数值模拟结果.为了验证以上方法的可行性及检测精度,针对一单点金刚石车削的抛物面反射镜,利用顶点球作为测试波前进行非零位横向剪切干涉检测,并用最小二乘法进行波前重建.实验结果表明,在非球面度变化率最大的反射镜边缘处面形误差最大,达到0.203μm,研究结果为横向剪切干涉仪用于非球面加工过程中在位检测提供了技术支撑.     

sicw／A1复合材料切削性能的研究

一、前言 sicw/Al复合材料不仅具有比强度高、比刚度高、微屈服强度高和微蠕变抗力高的特点,而且它耐热耐磨,可在放射线等环境中工作。其热膨胀系数小并可调整,是一种优良的惯导器件材料,在国外已取代金属铍开始应用于航空、宇航等领域。但由于材料中含有硬度值非常高的sic晶须,所以对机械加工有一定困难,     

超精密非球曲面磨削系统中砂轮修整技术的研究

为了磨削加工出高质量的非球曲面器件,砂轮的修整是非常重要的一个影响因素.本文首先从理论上分析了砂轮的半径误差对非球曲面器件加工精度的影响.然后设计研制了一套砂轮的电火花修整机构,具有结构简单、修整速度快、在位修整等特点,修整后的砂轮形状精度很高.最后,用修整好的砂轮进行非球曲面的磨削实验,结果表明,其磨削加工的零件轮廓精度为0.3μm,表面粗糙度Ra优于0.01μm.     

基于原子力显微镜（AFM）的微小结构加工工艺研究

为了解决AFM单独用于机械刻蚀加工存在的局限性以及加工过程中各种因素对加工结果的影响等问题，提出一种基于AFM的非硅工艺微结构的加工方法。把三维微动工作台叠加到原子力显微镜工作台上组成新的微加工系统，采用金刚石针尖作为加工工具。根据AFM在线成像后的结果对该工艺过程中各种因素产生的影响进行了研究、分析和说明，得出主要参数优选的一般方法，讨论了与其他微机械加工方法相比较采用该方法的优缺点和可行性。应用该系统进行了微结构的加工实验，实验结果表明该系统能够实现较高尺寸精度和重复性精度的微结构的加工，并且通过优选参数改进工艺完全可以应用于微机械领域中诸如掩模或微尺度模具等简单和复杂的准三维或三维微小结构的加工。     

切削过程的动力学模型

本文研究了刀具与工件摩擦接触并处于熔融状态时切削过程的数学模型.在此基础上,提出了互相作用摩擦副的粘结机理.     

AFM光杠杆系统在刻划深度控制中的应用分析

应用AFM组建三维刻划加工系统，光杠杆系统是实现刻划深度控制的重要环节．通过分析微悬臂挠度、转角对光杠杆系统的影响，及不同刻划方向针尖扭转角对刻划深度的影响，得出以下结论：由非刚性微悬臂组成的光杠杆系统，与理想光杠杆系统存在3：2的线性检测变换关系，可采用单点标定方法对光杠杆系统进行标定；沿相对于微悬臂长轴进行横向刻划时针尖扭转角所产生的刻划深度误差，远小于沿纵向刻划所产生的刻划深度误差．