碳化硅在研抛加工过程中极易产生表面损伤，从而影响工件表面质量和疲劳性能。基于硬脆材料的研抛去除机理，建立有限元仿真模型，模拟单颗粒研抛过程，分析了工件材料的去除过程，以及不同工艺参数对表面应力分布和表面去除形貌的影响。通过计算机控制精密研抛工艺对碳化硅进行研抛试验，进一步分析了各工艺参数下表面形貌的变化，结果表明，较小的主轴转速、较大的磨粒尺寸和研抛深度对工件表面破碎损伤严重，而进给速度对工件表面去除效果的影响不明显，不同工艺参数对表面损伤影响变化趋势与模拟分析结果吻合较好。研究结果对于选择合理的研抛工艺参数以获得良好的表面质量具有重要意义。

研究、设计了一种以柔性铰链为导向元件、压电陶瓷为驱动器的微定位机构,给出了机构的动力学模型.结合检测装置和微机控制系统,设计并研制了基于前馈控制同数字PID反馈控制相结合的复合控制的微定位系统.实验表明,微定位系统定位行程可达100μm,定位分辨力0.01μm.

运用有限元方法对一种超薄反射镜的多个支撑方案进行分析计算,其中包括支撑点数量及排布方式的合理选择、支撑组件的优化设计.分析结果表明该超薄反射镜在自重下的面形精度通过多点调节能够满足要求,预示了将该支撑技术应用于超薄反射镜具有可行性,并为超薄反射镜结构在面形控制实验中实施主动调节提供了数值依据.

碳化硅抛光加工中极易出现表面/亚表面损伤,使其应用受限。基于研抛加工中脆性材料去除机理,建立亚表面损伤深度（SSD）的理论模型。利用有限元仿真模拟了单颗粒抛光加工的过程,分析了不同研抛参数（抛光速度、抛光深度和磨粒顶角）对SSD的影响。结果表明,当加工深度大于脆性材料临界切削深度时,材料去除主要是脆性模式;SSD随着磨粒顶角以及抛光深度的增大而增大,随着抛光速度的增加而减小,但是抛光速度过高会不利于亚表面损伤的控制。由于抛光过程中运动学特性,抛光速度对SSD的影响大于抛光深度和磨粒顶角。

双光子聚合加工技术可实现大面积超材料快速结构化加工,双光子聚合加工系统中存在的误差是影响加工精度的重要因素之一。系统误差的来源以及系统误差的辨识分析是实现误差补偿,提高加工精度的重要前提。为了研究加工系统的各个组成部分的误差项及系统误差的主要来源,对系统误差进行辨识分析,从而建立双光子聚合加工系统的误差模型,并搭建实验测量系统,对微动台的几何误差进行测量,包括定位误差与直线度误差,然后采用改进九线辨识法对其它几何参数进行辨识,得到了加工系统的各项几何误差参数。对加工系统的误差项及其主要来源分析,可知系统的几何误差对加工精度的影响最大,同时对其误差参数进行辨识,对提高加工精度有重要意义。

制造业对加工过程中进给速度和加速度的平稳变化有着严格要求。为减小速度突变时对机床及刀具产生的冲击，确保加工精度符合要求，提出一种基于细菌觅食算法优化的非均匀有理B样条（NURBS）曲线S型加减速约束插补方法。该方法利用细菌觅食优化算法对NURBS曲线的控制点变量个数及关键位置信息进行优化，构建出更为平滑的NURBS曲线，减小计算负荷，并依据所构图形对弓高误差的要求。确定出每个插补点的进给速度，寻找确定速度改变点及速度波动位置，进而确定加减速度关键点。进行S型加减速控制，从而保证加工时速度稳定过渡，加工曲线平滑精确。该方法通过仿真及实验得以验证。

三维椭圆振动辅助切削是近年来发展起来的一种很有潜力的精密超精密加工方法;其特有的摩擦力逆转和间歇切 削特性不仅能有效地减少切削力,提高加工性能,理论上可以达到抑制切削颤振的目的.但是,实验中三维椭圆振动辅助切 削对于颤振抑制的问题缺少相关研究;另外在不同切削条件下其本身是否具有稳定切削、防止颤振发生的能力也不得而知. 为了研究三维椭圆振动切削过程中颤振现象,通过实验分析了普通切削与三维椭圆振动辅助切削过程中的时域振动信号,证 明了后者对于颤振抑制的有效性;并对混联压电式三维椭圆振动切削过程中不同切削参数下的加工状态进行了划分.通过 快速傅里叶变换以及计算相应切削状态下的表面粗糙度值,验证了三维椭圆振动辅助切削过程中的颤振现象.为进一步完 善三维椭圆振动辅助切削技术,通过抑制颤振发生提...

增材制造技术是一种先进的智能化制造技术,分析了其“分层—叠加”的制造原理,其制造过程中必然会存在原理性误差,即“阶梯效应”;通过对制造过程的几何分析,建立了表示原理性误差的理论公式,该公式具有普遍适用性;分析了原理性误差与其影响因素—三维模型表面的法向方向、曲率、分层厚度之间的相互关系,为分层提供了理论依据;提出了一种基于三维模型表面几何特征直接对三维模型进行自适应分层的算法,该算法根据三维模型表面的曲率、法向方向以及给定的精度要求来自动的调整分层厚度;并对该算法进行了实验分析,结果表明,该算法满足自适应分层的要求。

针对所研制中的一台多轴双光子加工系统,通过齐次坐标变换建立了激光束焦斑中心与试件期望位置之间的综合误差模型。假定对各个运动轴误差及光路系统的误差服从非平稳概率分布,考察了各个运动轴误差及光路系统误差对综合误差的影响。为主动补偿多轴双光子聚合加工系统的综合误差、提升多轴双光子聚合加工系统的工作精度提供了依据。

复杂光机部件图像采集地面仿真平台姿态扰动发生装置,是一种航空相机地面空中环境模拟装置。文中主要通过分析现有振动器,并结合其优点,设计出一种新型的仿真平台,用以实现在地面实验室中对航空相机进行空中飞行环境的模拟,从而进行探究影响航空相机拍照质量的影响因子,进而可以研制出解决该影响因子的云台,并可以测试云台的合理性。以及基于ADAMS虚拟样机并联机构运动学和动力学特性分析,为仿真平台整体结构的优化设计提供理论依据和主要参数。