大型光学非球面超精密磨削的几何模型研究

大型光学非球面元件的特殊优越性使其在现代光学系统中是不可替代的,实现高效率、更经济的生产以满足对其数量与质量的迫切要求是光学元件的制造面临的一大难题.二轴联动的超精密数控机床是用来加工轴对称非球面光学元件的,若在工件主轴上安装可以精确给出旋转角度的码盘,并使用金刚石砂轮就可以用来进行非轴对称非球面的超精密磨削加工.在对轴对称与非轴对称两种不同非球面的曲率分析基础上,给出了两种曲面加工相应的几何模型.通过计算机仿真验证了该加工方法的简便与可靠性.对二轴联动的超精密数控机床的技术改造可以实现三维加工,为提高效率、降低设备投入提供了依据.     

圆弧刃金刚石刀具刃磨中的关键技术

天然圆弧刃金刚石刀具是加工球曲面、非球曲面零件的重要工具 ,由于金刚石各向异性 ,使圆弧刃刃磨技术成为金刚石刀具制造中的难点和关键。本文针对圆弧金刚石刀具刃磨机理 ,设计了相应的刃磨机 ,并对刃磨结果进行了检测 ,表明这种刃磨机完全可以满足超精密球面和非球面曲面零件的加工要求     

超精密切削单晶硅的刀具磨损机理

为了研究超精密切削单晶硅过程中金刚石刀具后刀面发生急剧磨损的机理,对单晶硅（111）晶面进行了超精密切削实验,并采用X射线光电子能谱分析仪对单晶硅已切削表面进行化学成分分析.实验结果表明：切削区域的高温高压导致金刚石刀具发生碳原子扩散磨损;切削过程中有碳化硅和类金刚石两种超硬微颗粒形成,而随着切削路程长度的逐渐增加,超硬微颗粒并不随之消失;碳化硅和类金刚石超硬微颗粒在金刚石刀具后刀面刻画和耕犁,从而产生沟槽磨损,直接导致金刚石刀具产生急剧磨损.     

超精密机床位置伺服控制器的研究

介绍了自行研制的ＨＣＭ－１超精精同床位置伺服控制器的硬件结构和伺服控制策略。其中,硬件方面采用了基于ＰＣ总一的开放式的体系结构;伺服控制方面,则在双轴同步控制的基础上,采用了由单频激干涉 高精度光电码盘构成的双反馈复合控制算法,可实现半闭环和全闭环控制。实验结果表明,使用本位置伺服控制器的超精密机床的轮廓跟踪精度可达０．５μｍ。     

压电陶瓷微驱动器用于超精定位的技术研究

对压电陶瓷微位移驱动器用于超精密二维柔性微定位系统的几个关键技术进行了理论分析和实验研究,并得到了二维微定位系统的双向静态、动态特性曲线。经测试,通过闭环控制的定位重复性精度在-１５ｎｍ～＋１５ｎｍ以内,采取这些关键技术措施是可行的。     

Study of ELID ground surface using scanning probe microscopy

0roS~etextmeandfeatureshaveconvenhonallybeenmeasedwithastyhisprofilerasacontactmeasurement,butnownon-contaCtinstrumntsforexaInleWykoRSTPlusdevefopedbyWyk0andZygoView2(X)devel-byZygnaregettingpoPlar.ThepeatsuccessofScanning~Mic~(SPM)hasInadeitastandritoolformeasUreIne0fpmeisions~esasshewninFig.l.AnthetecboqUesmenhonedahavecanachieveaverticalresoluhonintheoIderofO.lnm,butbothstylusandoPhcalProfilers,andevenSEMaregeneIallybotedtDthelateralresolUhoninthe0rderofonendcffemeter.Ontheothe…     

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.     

非球面模芯镜面磨削专用杯形砂轮修整技术的研究

针对轴承钢非球面模芯镜面磨削用铸铁结合剂CBN杯形砂轮的修整问题,设计了专用摆动电极和圆弧成形电极修整装置,该装置结构简单,微调精度高;利用电极与CBN砂轮铸铁结合剂之间的电火花放电腐蚀现象,在亚微米机床上,利用高频直流脉冲电源作对砂轮进行电火花整形,整形后的砂轮通过调整放电电压与放电间隙,在电解液作用下进行短时间修锐。通过最终检测结果表明,砂轮的尺寸误差为3．5μm,最大面形轮廓误差约为3μm,修整后砂轮的尺寸误差和形状误差均达到非球面模芯镜面磨削加工要求。     

铝合金、钛合金的全方位离子注入与沉积复合处理工艺研究

铝合金、钛合金等材料具有许多优良性能,广泛用于航空、航天、舰艇及能源化工等工业部门,但是这两种材料的耐磨损性能较差。本研究利用了全方位离子注入与沉积（PIII＆D）技术来强化处理这些合金表面,采用离子注入＋过渡层＋耐磨损层的复合强化处理工艺,通过摩擦磨损试验来研究不同的过渡层结构和厚度对磨损性能的影响。实验结果表明,通过优化过渡层结构和厚度,耐磨损性能有了很大的提高。     

嵌段共聚物自组装模板--构造纳米结构的一种新方法

纳米结构的构造在整个纳米科技中有着特殊重要的意义．如何低成本、大规模地实现纳米结构材料的控制合成与组装一直是纳米加工中的热点问题．高分子嵌段共聚物分子结构独特，包含着热力学不相容的不同高分子嵌段，并由化学键相连．通过控制外界条件，嵌段共聚物可以自组装成高度规则的超分子结构，特征尺寸为10nln～100nm．以嵌段共聚物膜自组装相分离图案为模板，或把这种图案复制到其它材料上，通过刻蚀等技术可以制备纳米结构模板，再经纳米铸造得到相应结构的纳米材料和纳米器件，文中主要介绍嵌段共聚物自组装模板的原理、模板图案的调控方法和模板应用，并详细阐述了各自的发展状况。