在研究纳米级超精密机床的检测过程中,针对机床的加工要求,提出了纳米级大尺度超精密线位移误差的检测采用宏微线位移测量方法,并应用于超精密机床的检测.检测结果表明,该方法可以利用现有精密测量仪器满足检测超精密机床的要求.

根据常见测量对象的几何特征及光切法三维轮廓测量特点,设计了两种测量系统结构方案,并重点介绍了四轴卧式系统四种扫描测量策略及其数据合成方法,最后给出了实物测量结果.

针对某型号针阀偶件在试验验证中容易产生暴漏的问题,首先分析了暴漏产生的原因,其次建立针阀体密封端面不同微凹结构的三维模型,并使用ANSYS进行静力学仿真分析,根据仿真分析结果对微凹结构进行了优化设计并进行了仿真分析验证。仿真结果表明不同数量、宽度以及深度的环状微凹结构对接触状态有很大的影响;且当密封微结构为宽0.5mm,深2μm的环状凹槽时,其接触面积可以较初始平面接触面积增大2.37%,这使针阀体与针阀套之间的密封问题得到改善。

针对某型号针阀偶件在工况下,高压油易从针阀体和针阀套间的接触端面泄露的问题,利用Solidworks三维软件建立针阀体密封端面不同微结构的三维模型,并使用ANSYS仿真分析软件对针阀体上的微结构进行静力学仿真分析,根据仿真分析结果对比选出最优微结构。仿真结果表明针阀体密封微结构可以起到增大密封端面接触面积的作用;且密封微结构的最优设计为抛物线凹状环槽,可使针阀体与针阀套之间的密封问题得到改善。

为了提升多孔质气体静压止推轴承的刚度及精度稳定性,对作用面面型为平面、微米凹面的多孔质气体静压轴承作对比研究。用Gambit和Fluent软件进行建模和仿真分析,并以平面、1.5和3μm两种凹槽深度为参数,研究凹槽深度对多孔质气体静压止推轴承承载力及刚度特性影响。仿真及试验结果对比分析表明:气膜厚度1~20μm,承载力及静态刚度随凹槽深度变大而增强;精密车削与研磨加工工艺对微米级凹槽刚度及稳定性影响较大,凹槽形状误差易引起气锤现象。