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。     

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。     

液体静压谐波摩擦传动装置的研制

在分析谐波齿传动和摩擦传动的基础上,设计制造了一种新颖的传动装置－－液体静压谐波摩擦传动装置,该装置既具有谐波齿轮传动的大减速比特性,又具有摩擦传动的无空程,无正反程误差特性,可以满足超精密加工机床大行程高分同量给的要求。     

超精密磨削光学非球曲面用中心高微调机构

文章从理论上分析了中心高微调机构对光学零件加工精度的影响。设计研制了高精度的中心高微调机构,并进行了系统标定,在２ｍｍ的调整范围内能实现０．１μｍ的精确微调。该微调机构用于超精密磨削光学非球面的中心高微调。磨削结果表明,其磨削加工的零件轮廓精度为０．２μｍ,表面粗糙度为Ｒａ０．０１μｍ。     

原子力显微镜探针对环型DNA分子的切割研究

本文利用原子力显微镜氮化硅探针对吸附在云母基底表面上的超螺旋环形pCI-neo质粒DNA成功地进行了切割操作,同时计算出探针的切割力约为40nN。同时对切割的精度和切割后样品的拾取等问题进行了深入地的分析和探讨。原子力显微镜用于生物样品的纳米级操纵对生物样品的研究具有重要的研究价值。     

微细电极精密车削技术

对微细电极的精密车削工艺进行了研究，用人造金刚石刀具，加工出直径φ7μm的微细电极，用车削的φ11μm微细电极成功地加工出φ19μm的微细孔。研究结果表明，在微细电极的加工中，切削用量不仅对电极表面质量产生影响，而且关系到能否车削成功。     

亚微米超精密车床振动的神经网络控制

提出了以空气弹簧和为被动隔振元件,神经网络控制的电磁作动器作为主动隔振元件的隔振系统,分析了以相对位移、等作为反馈变量条件下的系统振动传递率,证明了主、、被动隔振相结合的隔振系统于超精密度床的有效性。     

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。     

单晶硅(111)晶面纳米压痕过程分子动力学仿真及实验

为了研究脆性单晶材料单晶硅（111）晶面微观机械特征,应用分子动力学,对压痕过程进行仿真分析．本文应用平均势能和径向分布函数相结合方法对压痕过程进行考察．仿真结果表明,工件在压头附近的晶格结构发生变化．在仿真过程中通过确定工件内部的分界线来表明住错传播运动;在压痕结束后工件自身弛豫过程变形区域弹性恢复大约27％．应用Hysitron公司的Triboindenter纳米原位压痕仪进行压痕实验,并把实验得到的材料压痕折合模量与分子动力学仿真计算结果进行比较,结果表明仿真的误差率小于31％．