2011年, 第47卷, 第21期　
刊出日期：2011-11-05

  

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  基于多约束的机器人关节空间轨迹规划

  张斌

  . 2011, 47(21): 1-6.

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  当机器人进行快速运动且运动时间确定时，由于受到驱动机构性能等因素的制约，机器人进行运动轨迹规划时需要考虑角加速度约束、角速度约束和角度约束等多个约束条件。通过对运动约束进行分析，提出基于梯形速度曲线的多约束条件下机器人关节空间轨迹规划方法。根据无约束条件下规划出的最小加速度运动轨迹，在角加速度满足约束的情况下对其进行优化，获得满足角速度约束和角度约束的最小角加速度运动轨迹。对加速度达到最大时的轨迹也无法满足约束条件的情况进行讨论。该轨迹规划方法兼顾机器人的运动平稳性与约束要求，并且能够充分发挥机器人关节的驱动性能。仿真结果表明了该方法的可行性。
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  仿壁虎脚趾结构设计及粘附运动性能测试

  俞志伟;李宏凯;张晓峰;张昊;戴振东

  . 2011, 47(21): 7-13.

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  壁虎具有在各种表面(如地面、墙面、天花板)上运动的超凡能力。根据大壁虎的脚趾结构及其粘附方式，模拟大壁虎脚趾，设计具有微小粘性褶皱和柔性悬臂结构的仿壁虎脚趾。用多用途摩擦粘附性能试验台，测定仿壁虎脚趾的粘附性能，即仿壁虎脚趾最大拉伸粘附力大小与粘附次数、拉伸角度、粘附轨迹等参数的关系。试验表明模拟壁虎脚趾研制的新型粘附脚趾具有和生物壁虎脚趾相近的粘附力学特性。将此脚趾用于仿壁虎机器人，成功地实现了仿壁虎机器人的90º爬壁。
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  基于概率分布的3-UPU机构误差影响敏感度

  郭盛;王乃玥;方跃法;李霄霄

  . 2011, 47(21): 14-21.

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  以具有3平动特性的3-UPU并联机构为研究对象，分析各类装配误差对其自由度特性及运动误差影响的敏感程度。建立机构的运动学模型，列举较为常见的几类典型装配误差，并将其分类。以给定一定概率分布的数值误差为条件，应用数值方法对位姿正解进行两种情况的计算和分析：在给定误差数值的条件下，分析随着时间变化，机构末端操作器位姿误差的概率输出；在给定误差为符合特定分布的随机值的条件下，分析在特定运动瞬时，机构末端位姿误差的概率输出。得出在各类扭角装配误差存在情况下，机构位置和姿态误差分布规律。通过分析和对比得到的数值结果和模拟图形，得出各类扭角装配误差对机构运动平台影响的不同结果，按照其敏感程度，给出误差源大小的结论。
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  基于人工免疫反馈的自治水下机器人推力器控制

  吴乃龙;刘贵杰;李思乐;徐萌

  . 2011, 47(21): 22-27.

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  推力器是水下机器人系统的关键要素，其推力建模和控制是进行水下机器人控制和仿真的核心。针对简化的自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle，AUV)推力器控制系统的推力响应实时性不高和抗干扰能力不强的缺点，提出一种基于人工免疫反馈的AUV推力控制方法，该方法不受推力器水动力试验和理论计算的困难性的缺点影响，具有较好的实时性和鲁棒性，可为AUV运动控制、状态响应、控制系统开发等提供控制方法。针对流线型AUV原型样机CRanger-2，在简化推力模型的分析基础上，利用该控制策略，建立推力实时调试系统，在不同大小推力和不同干扰情况下进行推力控制仿真分析，得到推力器推力的控制响应曲线。通过对无刷直流电动机进行控制进行验证，结果表明该控制策略能有效地控制推力器推力，可为工程实践提供参考依据。
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  多楔带传动系统轮—带振动的实测与计算方法研究

  上官文斌;张智;许秋海

  . 2011, 47(21): 28-36.

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  以一典型的由驱动轮、从动轮、张紧器和多楔带组成的三轮—带系统为研究对象，并对多楔带传动系统中轮的旋转振动、带的横向振动、张紧臂的摆动角度进行实测。针对三轮—带传动系统轮—带耦合振动，建立相应的数学模型。模型中，将带简化为轴向运动弦线，计算时应用Garlerkin法将带的时间—空间连续方程离散成为时间函数与空间函数之积。计算从动轮旋转角度波动、从动轮—带的滑移率、带段中点的横向振动位移、带横向振动的固有频率，并和试验值进行对比分析。结果表明，计算值与实测值吻合较好，从而计算模型和测试方法的正确性得到验证。该测试方法和计算方法对诸如发动机前端附件驱动系统等复杂的多楔带附件驱动系统动态特性的设计具有参考价值。
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  磁隙式爬壁机器人的研制

  薛胜雄;任启乐;陈正文;王永强

  . 2011, 47(21): 37-42.

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  大面积钢质表面预处理(如船舶表面除锈、大型储罐表面除漆等)专用的重载爬壁机器人设计，其技术关键是机器人的吸附效应，即吸附可靠、行走灵活。传统的爬壁机器人有两种吸附方式：真空吸盘式(其不适应重载)和磁吸式(其爬壁运行不灵活)。磁隙式爬壁机器人将真空吸盘式与磁吸式相结合，互补增强机器人的吸附效应，其磁隙结构即将磁履接触壁面吸附改为磁块单独安装不与壁面直接接触，通过调节其间隙改变磁隙效应。该机器人质量75 kg，且要重载几十米长的超高压软管和真空管，作业时管内充满水，专用于船舶表面自动化除锈等作业，实现了钢质表面用水作业，即除即干不返锈的目标。介绍爬壁机器人的设计原理、受力分析、磁隙效应和工业试验。应用表明磁隙式爬壁机器人满足了重载作业、灵活行进、吸附可靠的诸项要求。
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  空间共轭啮合副二次包络面三面共点构造法

  李锦上

  . 2011, 47(21): 43-48.

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  关于空间共轭啮合副二次包络面的设计问题，尚没有一个完整而普遍的设计方法。基于此，在连续滑动接触和共轭啮合的基础上，提出一种空间共轭啮合副二次包络型面的三面共点构造法，并详细叙述二次包络面族的生成原理和两个辅助平面族的构造方法，给出求解这三类面的交点的图解法和解析法以及三面共点构造法的设计步骤和应用领域。应用三面共点构造法研究单螺杆压缩机啮合副的关键技术时，针对单螺杆压缩机共轭啮合副的热点问题提出五论一没有的观点。同时结合双椭圆产形面二次包络型线单螺杆压缩机的设计实例，得出整体星轮将取代浮动星轮，金属星轮将取代非金属星轮，应用多轴联动机床加工单螺杆啮合副是未来单螺杆压缩机和单螺杆膨胀机啮合副加工和生产的发展方向的结论。
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  带弹性环保护轴承的动力学特性

  朱益利;徐龙祥

  . 2011, 47(21): 49-57.

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  提出在传统保护轴承外圈加弹性环来提高其在主动磁悬浮轴承(Active magnetic bearing, AMB)系统中的工作性能。为完善转子跌落仿真模型，得到AMB失效前转子准确的运动状态，理论推导得到AMB的支撑动刚度曲线，进而基于有限元分析方法得到转子在其支撑下的模态，并与试验结果进行对比，验证所得刚度曲线的正确性。在刚性转子理论基础上，建立转子在AMB系统中的动力学模型。基于Hertz接触理论，分别建立AMB失效后转子与保护轴承内圈之间的碰撞模型和保护轴承的实时动刚度模型。根据所建立的模型，对不同弹性环支撑刚度阻尼在不同初始转速下跌落后的动力学响应进行仿真计算，并与无弹性环状态下跌落结果进行对比。仿真分析结果表明，选用合适的弹性环有利于降低转子跌落后的振动幅值和碰撞力。分别在不同初始状态下进行跌落试验研究，试验结果与理论分析结果基本相符。
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  采用粒子群算法的冲击信号自适应单稳态随机共振检测方法

  李继猛;陈雪峰;何正嘉

  . 2011, 47(21): 58-63.

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  针对冲击信号阱内共振的特点、随机共振系统参数合理选取缺乏有效的理论依据以及传统自适应随机共振单参数优化的不足，提出一种基于粒子群算法(Particle swarm optimization, PSO)的多参数同步优化自适应单稳态随机共振方法。该方法采用单稳态随机共振模型，避免了经典双稳系统势阱间的共振跃迁，并选用单稳态系统输出的加权峭度指标作为PSO的适应度函数，能够实现多参数的同步自适应选取，从而最优地检测出原始信号中的冲击成分。将PSO和变尺度随机共振相结合，并给出冲击信号自适应随机共振算法流程。该算法被用于仿真冲击信号与工程实际中冲击信号的检测，结果表明所提方法简单易行，收敛速度快，能够有效提高信噪比，具有良好的工程应用前景。
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  基于有限元法的周期拱形结构振动特性

  张玉光　温激鸿　肖勇;王刚;温熙森

  . 2011, 47(21): 64-68.

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  设计一种新型低频隔振系统，该系统利用拱形的结构特点，将拱形结构重组设计后沿竖直方向周期化排列，形成周期拱形结构。运用有限元法结合Bloch定理对周期拱形结构的振动传播特性进行理论推导，并讨论尺寸和材料参数对振动带隙的影响规律。讨论发现，拱形高度对隔振频率范围没有影响，这能够很好解决工程实际中在某一方向有空间尺寸限制的问题，实现此方向小尺寸隔振的目的；隔振频率的降低可以通过增加结构长度、减小材料厚度、降低材料弹性模量和密度来实现。通过有限元分析软件和试验测试证实了周期拱形结构带隙算法的有效性。分析和测试结果证明，周期拱形结构具有小尺寸抑制该方向低频振动的能力，这对工程实际中的低频隔振技术具有参考价值。
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  磁悬浮球形关节三维动力学模型与控制特性

  曾励;张帆;徐媛媛

  . 2011, 47(21): 69-75.

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  球形电动机直接支承驱动的多自由度球形主动关节机械集成度高，在控制和轨迹规划方面占有优势。但在高速、超高速运转时，由于机械支承的摩擦磨损，造成关节部件发热，导致关节的动态特性变差。基于电动机技术、磁悬浮技术，提出一种新型多自由度磁悬浮球形主动关节，建立关节电磁悬浮力和电磁转矩的耦合模型；推导出关节转子在电磁悬浮力和电磁转矩作用下的三维动力学原型模型和逆系统模型，并对关节系统进行状态反馈的解耦线性化处理，使其完全解耦成6自由度方向独立的线性系统，经过比例微分先行的伪微分反馈调节器控制及仿真可知，解耦线性化的关节系统稳定性好、响应速度快，具有良好的动态性能和抗干扰能力很强的鲁棒性能。
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  行星齿轮系扭转非线性振动建模与运动分岔特性研究

  李同杰;朱如鹏;鲍和云;项昌乐;刘辉

  . 2011, 47(21): 76-83.

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  建立行星齿轮系扭转非线性振动模型，模型中考虑了行星齿轮系各齿轮副间的时变啮合刚度、齿侧间隙以及综合传递误差等非线性因素；推导出系统的量纲一振动微分方程，采用数值积分方法研究行星齿轮的运动特性随转速以及齿侧间隙等参数的分岔特性，结合Poincaré图形分析，研究转速、啮合阻尼以及齿侧间隙等参数对系统分岔特性的影响。结果发现，随着转速的逐渐增大，系统会通过激变途径进入到混沌运动，而随着齿侧间隙的逐渐增大，系统会通过倍周期分岔途径进入到混沌。阻尼过小将会导致行星齿轮系统的稳态运动由短周期运动向复杂运动转变。齿侧间隙是影响系统运动分岔特性的重要因素，但是影响范围主要限于量纲一齿侧间隙大于3.5的大间隙区段。
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  含裂纹故障齿轮系统的非线性动力学研究

  马锐;陈予恕

  . 2011, 47(21): 84-90.

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  考虑时变啮合刚度、间隙非线性及传动误差的影响，针对试验齿轮箱中的单对齿轮传动建立齿轮副扭转振动的参数化动力学模型，对裂纹故障的非线性动力学机理进行研究。采用平均法分析齿轮裂纹模型的主共振及1/2亚谐共振的动力学响应；给出裂纹演化过程对齿轮系统啮合刚度及动力学行为的影响；通过幅频特性曲线、时域图、相轨迹图、Poincaré截面图及频谱图综合分析含有裂纹故障齿轮的振动特征；通过奇异性理论分析裂纹程度及传动误差所产生的内部激励与系统动力学分岔的关系，从而揭示了不同裂纹程度和传动误差所引起的不同分岔模式；最后通过试验提取含有裂纹故障齿轮的振动特征，试验结果验证了理论分析的结果，从而为齿轮系统裂纹故障的识别提供理论依据。
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  线接触滑—滚条件下微凹坑表面摩擦特性

  李兵;刘焜;王静;胡兆稳;王伟;刘小君

  . 2011, 47(21): 91-96.

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  线接触副在工程中广泛存在，且大多工作在弹性流体动压润滑状态下。为研究微凹坑对线接触摩擦副摩擦学性能的影响及表面三维表征参数与摩擦学特性之间的联系，采用激光微造型技术通过控制微凹坑面积占有率、凹坑深度、间距等参数加工制造4个表面粗糙度相同，且表面微凹坑面积占有率分别为7%、14%、21%、28% 的圆柱形试件；然后使用Talysurf CCI Lite 非接触式三维光学轮廓仪对试样进行三维表面测量，且采用ISO25178定义的参数对三维表面形貌进行表征；并在电气化改造后的JPM-1型双盘摩擦磨损试验机上，针对不同滑滚比、不同载荷、不同转速等工况，完成一系列线接触弹流摩擦试验。结果表明，表面形貌的微观结构特性对线接触摩擦副的摩擦特性具有明显的影响，并给出表面体积参数以及特征参数与摩擦的关系；同时，在不同的工况条件及不同的滑滚比下表面结构特性对摩擦的影响效果也不同。
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  钴基合金的滑动磨损行为及仿真预测

  李聪聪;曾攀;雷丽萍;宋江腾

  . 2011, 47(21): 97-103.

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  以销—盘滑动模型为对象，研究钴基合金的摩擦磨损行为，预测大尺寸接触对的磨损状况。通过自主研发的磨损试验机获得钴基合金Stellite6材料的磨损量随磨程、速度和压力的变化规律；在试验与模拟相结合的基础上，建立滑动磨损过程的预测模型，实现节点移动和单元更新过程的自动递推，完成磨损各个阶段的动态仿真，并构建实现磨损过程全自动数值仿真的平台，应用于大尺寸耳轴—轴套模型的磨损预测。结果表明，基于销—盘滑动试验，采用有限元法来离散磨损过程，通过非线性计算实现的磨损仿真结果具有较高的可靠性和有效性。
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  基于Navier滑移的油膜缝隙微流动特性数值分析

  刘赵淼;王国斌;申峰

  . 2011, 47(21): 104-110.

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  针对液压系统中微米级油膜缝隙流动内的近壁面滑移微观尺度效应，采用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法分析壁面滑移作用对微米级油膜缝隙流动规律特性的影响。在对静压支承系统中封油边内油膜缝隙流动进行边界条件处理时，采取了壁面滑移速度与壁面滑移系数和当地局部速度梯度都成正比的Navier滑移模型边界条件。在数值模拟和理论基本吻合的基础上，进一步讨论分析壁面滑移系数对微米级油膜缝隙流动特性的影响，侧重分析考虑壁面表观粘度系数、温粘特性和非牛顿流体属性对微米级油膜缝隙流动特性分布和缝隙壁面滑移速度大小的影响。研究表明在微观尺度下具有界面滑移的油膜缝隙流动区别于无滑移的缝隙流动特性，壁面材料特性系数=0.01时，缝隙壁面的滑移速度越大，油膜缝隙流动分布均匀。其温粘特性将最大限度地影响壁面滑移速度大小和缝隙流动特性分布。
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  一种结合部法向刚度的预估方法

  王世军;赵金娟;张慧军;缑鹏;马敬志;黄玉美

  . 2011, 47(21): 111-115.

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  提出一种结合部法向刚度的预估方法。通过表面形貌测量仪获取粗糙表面的轮廓数据，拟合生成粗糙表面轮廓曲线，在此基础上建立考虑摩擦的二维粗糙表面的有限元弹塑性接触模型，用罚函数法计算压力在0～0.8 MPa的加载过程中接触层的应力、位移和接触面积。计算结果表明，粗糙表面真实的接触面积在低载荷下快速增大，高载荷下的增大速度很缓慢，在载荷为0.8 MPa时的接触面积与名义面积的比为0.3%，真实的接触面积远低于宏观的接触面积；载荷为0.8 MPa时两个表面最高的法向接触应力为924 MPa，最高的Mises应力为434 MPa，接触点附近的材料处于塑性状态，接触点上的应力远高于基体内部应力；分析模型的法向接触刚度取决于少数接触点的接触刚度，接触点的接触刚度则取决于接触点的形貌。采用不同几何尺寸的试样试验，获得的结合部法向刚度数据与计算结果能比较好地吻合，表明该方法是可行的。
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  一种支持型腔粗加工刀具序列高效优化的刀具筛选方法

  尹震飚;刘飞;刘霜;刘镜波

  . 2011, 47(21): 116-122.

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  型腔加工是现代数控加工中广泛面临的一类加工问题。刀具筛选是型腔粗加工刀具序列优化过程中的一个重要环节。现有的基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法并不能判别因刀具之间相互制约而产生的冗余刀具，降低了刀具序列优化的效率。通过对比刀具组合过程中因不同刀具的优势互补而产生的效益增量与因换刀带来的相关效益损失量，建立一种用于判断刀具序列是否有效的分析模型；在此基础上，从刀具序列的组合形态的角度构造并证明一种可以判别部分冗余刀具的规则，并将其与基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法相串联，得到一种可支持刀具序列高效优化的刀具筛选方法；研究新方法的实现技术，包括刀具加工能力的估算方法和刀具组合有效性的计算方法；算例结果表明所提方法在去除冗余刀具上的效果明显，能为刀具序列的高效优化提供有效支持。
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  基于技术杂交的一类产品技术集成创新设计

  刘芳;江屏;檀润华

  . 2011, 47(21): 123-132.

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  技术集成创新是近几年来企业应对激烈竞争而产生的一种新的创新模式。针对技术集成创新理论研究中存在的问题，从产品进化资源的角度提出技术杂交的概念，分析产品技术杂交的原理，将产品技术杂交分为牵引杂交和竞争杂交两类。借鉴生物杂交过程中的基因重组思想，提出技术基和技术基重组的概念，研究技术基的表达和获取方法，以及技术基重组过程中的基本操作和重组原则，进而建立基于技术基重组的产品技术杂交实现方法。在此基础上提出一类基于技术杂交的产品技术集成创新设计过程模型。该模型针对实现功能相同或相似但技术特性互补的两个产品技术，通过将体现两产品优势技术特性的技术基进行集成，以实现产品创新。中药滴丸脱脂机的技术集成创新设计实例说明了该方法的应用。
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  废弃电路板插装件的自适应磨削拆解方法

  龙旦风;向东;董晔弘;刘楠;段广洪

  . 2011, 47(21): 133-138.

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  将废弃印制电路板(Printed circuit board, PCB)上的元器件拆解之后再分类，能有效提高后续材料分选和回收的效率。PCB上的插装式元器件由于引脚弯曲等原因，所需拆解力很大，常用的方法难以做到有效拆解。为解决这一困难，提出自适应磨削拆解方法，利用弹簧的自适应调节能力，在处理挠曲不平的PCB时提供较为平稳的法向磨削力。对自适应磨削系统的力学特性进行分析，结论显示在采用合理的磨削参数时，能够快速去除引脚并且不会过多地降低基板的刚度，证明了自适应磨削拆解方法的可行性。基于此自适应磨削系统的原理研制废弃PCB插装式元器件的引脚磨削拆解原型设备，并进行验证试验研究。试验结果表明此方法能够在轻微磨削基板的条件下高效地去除引脚，磨削后元器件的自动脱落率达到90%以上，并且未脱落的元器件与基板的连接强度大幅降低。
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  一种基于硬件在环的可重构数控系统验证方法

  杜少华;于东;黄艳;郑飂默;彭健钧

  . 2011, 47(21): 139-145.

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  作为一种开放式控制器，可重构数控(Computer numerical control, CNC)系统充分利用先进的控制技术、硬件产品等有利资源，提高系统功能的自适应性与快速响应能力。针对可重构CNC系统的验证过程复杂、硬件环境依赖性强等特点，采用硬件在环的设计方法，由仿真系统模拟数控机床的加工制造过程。给出面向可重构CNC系统的硬件在环仿真环境设计方法：采用现场总线连接数控系统与仿真环境，满足实时性、动态性等测试要求；建立机床驱动设备的仿真功能单元，完成数控加工指令的控制操作；实现数控机床的加工过程仿真，采用图形方式显示工件的切削成形过程。结合S曲线插补算法以及三轴数控铣床的仿真实例，对可重构CNC系统的加工控制过程进行测试，并且与实际加工样件进行对比分析，说明硬件在环技术在可重构CNC系统测试过程中的可行性与有效性。
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  基于扩展干涉矩阵的几何可拆卸性判别方法

  于嘉鹏;邢宇飞;王成恩

  . 2011, 47(21): 146-156.

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  零部件的几何可拆卸性(Geometric dismountability，GD)是基于“以拆卸序列求装配序列”策略的装配序列规划的前提，干涉矩阵是对其进行判别的重要装配关系模型。为解决零部件在非标准正交轴向上的GD判别难题，提出扩展干涉矩阵(Extended interference matrix，EIM)模型，将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向。为了便于分析具有复合拆卸路径方向的零部件GD，提出转折式干涉矩阵(Turning interference matrix，TIM)模型，以紧凑的结构描述转折点处完备的干涉信息。为了快速、准确地获取干涉矩阵，提出步进式精检测、基于包围盒的粗检测和加速式检测等自动检测方法，以及静态硬干涉自动屏蔽法。基于EIM和TIM，提出更全面的零部件GD判别算法及流程。开发基于UG NX的全自动装配规划系统AutoAssem，以实例验证各干涉检测措施的有效性，说明EIM和TIM丰富了拆卸方向的多样性和可变性，使GD判别具有面向复杂产品的通用性，为后续序列规划算法提供了有效依据。
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  光制造科学与技术的现状和展望

  王国彪

  . 2011, 47(21): 157-169.

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  光制造是通过光与物质的相互作用，实现材料成形与改性的过程。其典型工具是激光。由于激光在能量、时间、空间方面的可选择范围很宽，可形成超快、超强、超短等极端物理条件，其制造过程所产生的物理化学效应、加工机理有许多不同于传统制造的独特之处，形成以超高加热速度、远离平衡态快速凝固、非接触式等为典型特征的加工方式，由此产生了一批新技术、一批新产品，使一批产品高性能化，形成了相应的高新技术产业群。概述光制造特别是激光制造技术的发展历史、现状与未来发展趋势，提出未来5～10年光制造技术基础研究领域可能存在的研究热点。
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  基于锯切弧区切向力分布的功率消耗模型

  黄国钦;徐西鹏

  . 2011, 47(21): 170-176.

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  在分析锯切弧区内单颗磨粒切削深度与锯切参数及锯切弧区内切向力分布关系的基础上，依据能量转化原理建立基于弧区切向力分布的锯切功率消耗模型(Power on force distribution，PFD)。通过系列锯切试验测量不同锯切参数下的锯切功率消耗，采用回归方法分析所建PFD模型的适用性及其影响因素，然后采用此模型进行锯切功率仿真预测，并比较锯切参数组合在不同样本抽取方式下的预测误差率差异，最后进行少样本预测的实例验证。试验结果表明，所建立的锯切功率消耗模型能很好地反映同一线速度下锯切功率与锯切参数之间的对应关系，这与同一线速度下锯切弧区内切向力基本服从同一种分布关系有关。锯切功率仿真预测及实例预测的结果表明，结合弱对角线抽样方式，采用所建模型可以实现锯切功率的少样本预测。
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  微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工技术

  赵清亮;郭兵

  . 2011, 47(21): 177-185.

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  微结构光学功能元件在航空航天、机械电子、光学以及光电子领域都具有非常重要的应用价值和极其广阔的应用前景，针对其大批量复制用模具的超精密磨削加工技术也越来越受到重视。微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工技术不同于传统的磨削加工技术，是在模具表面加工制造出各种不同形貌、不同尺度、不同维数并具有不同光学功能的微小几何结构。结合目前国内外微结构表面超精密制造技术的研究和发展，对微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工技术进行综述。介绍超精密磨削加工技术在微结构表面制造中的应用，分析目前微结构光学功能元件模具超精密磨削加工中存在的关键技术问题，并对微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工发展趋势进行预测。
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  磁性复合磨粒化学机械抛光技术及其加工试验研究

  许雪峰;郭权;黄亦申;胡建德;彭伟

  . 2011, 47(21): 186-192.

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  提出一种新型的磁性复合磨粒化学机械抛光技术。该技术利用磁性聚合物微球与SiO2磨粒组成的复合磨粒抛光液，在辅助磁场的作用下，实现了一种磨粒尺寸与硬质抛光盘微观形貌依赖性小、材料去除率较高的抛光工艺。建立直径8 mm、高度不等的稀土钕铁硼永磁体以点阵形式组合形成的4类辅助磁场。仿真计算表明，柱状下凹磁极的磁场磁力HdH/dz分布均匀，磁性微球受到的磁力一致性好。对磁性微球在抛光系统中的受力分析表明，磁性微球受到的磁力有助于复合磨粒从近抛光区域进入抛光区域，磁性复合磨粒能以二体磨损的方式划擦去除加工表面。以表面粗糙度Ra 0.5 μm的硬质抛光盘进行硅片抛光试验，施加辅助磁场前后，硅片的材料去除率从66 nm/min提高到179 nm/min，硅片表面粗糙度由抛光前Ra 405.860 nm减小到Ra 0.490 nm。