针对表面粗糙度和形位误差对圆柱体直径评定结果的影响，在进行圆柱体直径尺寸评定时，需要对表面粗糙度进行滤波处理．根据几何产品技术规范提出的拟合尺寸（包括最小二乘直径、最大内接直径和最小外接直径的需要），本文将针对这些直径的特点，分析研究高斯滤波对各种评定方法的影响．

基于音圈电机驱动研制一种内嵌式快刀伺服装置,该装置结构紧凑,导向精度高,并运用Workbench进行了有限元仿真。静态分析得到气浮装置的应力应变分布情况,获得零部件最大变形量和最大应力值;模态分析得到气浮装置各阶固有频率和振型,并通过模态实验进行对比,验证有限元模型的合理性。分析结果表明:增加刚性支撑可提高快刀伺服装置固有频率,能有效避免"共振"现象发生。该设计方案能够实现大行程高刚度切削加工要求。

以研究快刀伺服加工振动特性、使设计的快刀伺服装置具有良好动态性能为目的,基于子结构法运用拉格朗日理论建立快刀伺服装置的理论动力学模型。采用Maple软件与ADAMS仿真软件对理论动力学模型进行数值计算和仿真模拟,验证所建立模型的准确性,为快刀伺服装置设计与动态特性分析奠定基础。对刀具与工件系统进行动力学建模分析,分析其动态特性。完成了快刀伺服控制系统结构设计与实验平台的搭建。

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。

为避免大口径高精度非球面光学元件在进行离线测量时存在位姿误差,提出一种精密调心调平工作台设计方案,解决了非球面镜在离线测量时因装卡不当造成的X、Y、Z方向偏差的问题。通过分析转台与非球面在空间6个自由度上存在的相对位姿误差,并以最小二乘法为基础数学理论、模型参数评估为导向,建立基于最小二乘法的优化模型。结果表明:该模型在校正上述误差源上具有极高的精度,验证了所提出的精密调心调平工作台可作为一个独立附件来改善大口径非球面光学元件的加工与测量环境,提高磨削加工精度。