二元光学元件激光直接写入设备的研制

本文介绍了二元光学元件制作的基本情况 ,国外制作二元光学元件设备的发展情况及国内制作二元光学元件设备的现状。重点介绍了长春光机所研制的二元光学元件激光直接写入设备中机械总体方面的主要关键技术 ,给出了导轨、传动系统、回转轴系、调焦伺服机构的主要技术指标和完成情况。另外还介绍了临界角法的调焦原理及实现光学调焦的调焦机构。

大型超精密机床导轨卸荷系统结构设计与测试

设计制造了一种新型的,适用于大型超精密机床的导轨卸荷系统。分析了卸荷系统中弹簧数量对卸荷系统性能的影响,并设计了连接卸荷浮板与导轨负荷的卸荷弹簧机构用于精确调整卸荷量的大小,并测试了卸荷弹簧的刚度。设计了卸荷浮板结构并对其在不同供气压力下的气膜厚度、气膜刚度与承载能力进行了计算,设计并校核了卸荷梁。用单尺反转法,测试了卸荷系统作用下的主导轨直线度精度,当卸荷量为1200 kg时,主导轨直线度为0.375μm/600 mm;在卸荷系统作用下,该机床加工出了1000 mm的铝件,表面粗糙度Ra达到了12 nm。实验结果表明,本文设计的卸荷系统机构,能够保证超精密机床主导轨达到高精度的直线度要求。

丝杠扭转刚度的探讨

精密传动 ,尤其是位置闭环的精密传动 ,必需计算传动链的刚度。本文从实际出发 ,讨论了由丝杠组成的传动链刚度问题 ,分析了传动链刚度对位置闭环控制的重要性 ,提出了计算丝杠传动刚度的量纲问题 ,最后推导了丝杠的扭转刚度与拉压刚度的量纲转换公式 ,利用量纲转换公式 。

用反向法测轴系回转误差

阐述了用反向法对高精度轴系回转误差测试的过程及测试的一些结果。对轴系各种测试方法作了简单介绍 ,重点介绍了“二元光学元件激光直接写入设备”轴系回转误差的测试过程。测得轴系的回转误差为 0 .0 1 8μm。对反向法测试原理、误差分离的数学方法及实际应用 ,进行了描述。总结了影响测量结果重复性的几个因素。测试结果证明 ,此方法简单实用、结果准确 。

激光扫描显微镜中的扫描系统

叙述了扫描系统在激光扫描显微镜中的作用，扫描器的位置调整。推导出由于扫描器位置的变化而引起的光程变化，提出了机械设计要求。

利用岩石声发射Kaiser效应测地应力的新方法

本文介绍一种利用声发射的凯塞效应在室内测定岩石在地层中三向应力分布的新方法,并用此方法对大庆喇嘛甸油田的喇7—261井876m深处的钻井岩心进行了测定。将得出的三向应力值用来计算水力压裂破裂梯度及判断裂缝形态,其结果与现场资料吻合较好。用此方法与水压致裂瞬时停泵法,浅层的地应力释放法进行比较,也吻合的较好。

乌氏干涉测量的信息读取

针对乌氏干涉仪条纹信号调整难、用肉眼读数难等问题,提出将He-Ne激光作为乌氏干涉仪光源的设计,得到了高质量的干涉条纹信号,并采用光电转换方法将条纹移动信号转变为电信号实现了微位移的高精度测量。设计了光电信号检测电路,利用双门限整形电路标定出整形方波,克服了干涉信号在设定比较值附近抖动引起误处理的缺点;提出了辨向细分电路,在1路干涉条纹信号下,提取了具有正交性的2路电子信号,实现了干涉条纹的移动辨向与信号细分。按此方案设计并搭建了一套激光干涉检测实验装置,用2个计量差值为5μm的标准量块,对激光干涉检测装置进行了标定,在电路为4细分的情况下,该装置测量分辨率达79 nm;解决了乌氏干涉仪自动读数的问题,提高了乌氏干涉仪的测量精度和准确性。

V形法测量中支承对测量精度的影响

分析了在Ｖ形法测量轴径过程中，单个钢球支承与多个钢球支承对测量精度的影响，设计了多个钢球支承结构，给出了两组实测数据。数据对比可以看出，支承结构不同会带来很大的测量误差。

精密谐波传动在三坐标测量机上的应用

重点对精密谐波传动在三坐标测量机上的应用做了介绍，结合实例，介绍了各传动部件的选取，描述了影响传动精度的几项因素。通过误差分析，明确了部件选择的精度范围及该结构实现精密传动的可能性。最后讨论了在实际工作中遇到的一些问题。

激光扫描器及其对图像接收的影响分析

列举了激光扫描器的种类，及在激光扫描显微镜中的作用。通过对扫描振镜的分析，定量给出了反射镜反射面与振镜转轴偏心对扫描光线的影响。理论分析中定性的给出了振镜转轴的径向跳动对信号接收的影响。提出了实际使用时对扫描振镜的要求。

大速比摩擦传动中的柔轮精度分析

为消除柔轮加载时的扭曲变形误差,提高传动系统精度,对实柔轮变形量的模拟方法进行了研究。在大速比摩擦传动机构的负载力矩为2 N.m,传动比为200的条件下,分别用弹性力学理论和有限元分析方法对柔轮建模,用AN-SYS软件分析柔轮在不同载荷作用下的变形量,并对柔轮变形量进行实际测量。在微小变形情况下,用0.2″电子水平仪测量了柔轮在不同载荷作用下的角度变形量,给出了一组柔轮理论变形量与实际变形量的对比数据。当加载载荷为0.88 N.m时,理论计算值和实测平均值的差值为1.85″。结果表明,实验结果与弹性力学建模和有限元建模的两种分析结果基本一致。

改普通电机为气浮电机的研究

介绍了超精密加工中主轴电机的振动及其对超精密加工的影响;在原有伺服电机的基础上设计并制作了气浮电机;用加速度传感器提取电机的振动信号,并用AD3525FFT频谱分析仪对电机的振动加速度信号进行了分析,测试出在电机转速为500r/min时普通伺服主轴电机和气浮主轴电机的振动和速度分别为0.436×10-4g和0.108×10-4g,用改造的气浮主轴伺服电机构成的超精密加工系统,加工KDP晶体的表面粗糙度达到了8nm。本项研究对提高超精密加工主轴系统精度具有一定的实用价值。

非接触测量激光光学探头

阐明了激光三角测量的原理，推导了有关的公式，对影响测量精度的诸因素进行了分析。介绍了基于三角测量原理的非接触激光光学探头的设计，给出了实验结果，展望了应用前景。

大型非球曲面超精密复合加工机床

详细介绍了“大型非球曲面超精密复合加工机床”．该机床具有磨削、铣削、车削等多种加工功能,采用了高精度的FANUC系统,在X横向导轨上设计了独特的卸荷系统,在Z垂直导轨上设计了精确的配重系统,主轴转速为150 r／min,可加工最大尺寸为φ1 200 mm的工件．用高精度的电感测微仪和自准直仪对机床进行了检测,结果表明:其数控系统位置及控制分辨率为0．05μm,主轴回转精度为26 nm．最后,用该机床进行了超精密加工试验,经检测,其加工工件的表面粗糙度Ra优于15 nm,实现了大型非球曲面的超精密加工．

平面镜反射率的标定及修正

研究了用同步辐射源标定软X光掠入射平面镜的反射率。实验采用北京同步辐射装置（BSRF）-3W1B柬线及反射率计靶室，在50～1500eV能区，做了C，Si，Ni和Au材料平面镜在1^o～7^o掠射角下的反射率标定曲线。由于3W1B束线的单色器采用变间距光栅作色散元件，光栅分光必然存在高次谐波，高次谐波严重影响光源的单色性，从而给平面镜的反射率标定值带来误差。前置滤片虽然能有效抵制高次谐波，但不能完全消除高次谐波。为此，利用透射光栅对光源做了单色性研究，给出高次谐波在不同能区所占光源强度的比例，从而对平面镜反射率标定值做出修正。

地应力在地质断层构造发生前后的变化

现有文献中都有介绍不同断层构造和主应力的相应关系,但没有强调这是各种断层发生前的主应力和断层构造的关系;更没有介绍各种断裂发生后它们的相应关系,这往往使一般人认为断裂发生后的主应力的方向仍保持不变。对全国 13 个大油区 86 个断块油田近千口钻井在正断层和逆断层地区进行了水压致裂测试地应力的试验。地应力测试结果表明,无论这些油田的断层是正断层还是逆断层,压裂裂缝的方向基本是垂直于断层走向的,即最小主应力均是平行于断层迹线的水平应力。这与现有文献中介绍正断层和逆断层发生前主应力的方向显然是不同的。提出了断层发生后地应力的计算方法,较好地回答了这个问题。

多种材料软X光平面镜反射率标定

利用北京同步辐射装置(BSRF) 3W1B束线及反射率计靶室,在束流强度40～120mA、贮存环电子能量2GeV专用光运行模式下,做了不同材料掠入射平面镜反射率标定实验。标定过程用高灵敏度无死层的硅光二极管代替X射线二极管(XRD)作探测器,使输出信号提高2～3个量级,可标定能区从150～270eV拓展为50～1500eV能区,对C,Si和Ni材料平面镜给出完整的反射率标定曲线,最终把实验数据与理论计算比对并分析。

在地质断层构造中地应力状态演变研究

在国内86个断块油气田近千口钻井中进行了水压致裂试验。试验结果表明,无论是在发育正断层还是发育逆断层的地层中,最小主应力均为水平应力,且其方向往往平行于断层走向。这与传统观点所认为的最小主应力方向垂直于断层走向(正断层)或最小主应力为垂直应力(逆断层)相矛盾。指出传统观点所解释的是断层开始发生时的应力状态和主应力与不同断层构造的关系,而压裂试验所测得的应力是断裂活动停止之后的应力状态。在正断层发生过程中,垂直于断层走向的水平应力(最小主应力)不断增大,直到足以阻止正断层的继续发展。因此断裂活动终止时此水平应力往往会超过平行于断层走向的水平应力(断裂发生前的中间主应力),成为中间主应力,平行于断层走向的水平应力则成为最小主应力。在逆断层发生过程中,垂直于断层走向的水平应力(最大主应力)不断减小,直到不能推动断层继续移动;平行于断层走向的水平应力在此过程中亦随之减小,且始终小于垂直于断层走向的水平应力,到断裂活动终止时必然成为最小主应力。图5参2(梁大新摘)

IC封装设备划片机的研制

划片是集成电路 (IC)后封装中的第一道工序 ,其加工质量将直接影响整个生产线的整体质量。本文介绍了中科院长春光机所自行研制的划片机的研制过程。重点阐述了总体机构设计、主要分系统设计和设备的最终检测结果。结果表明 ,设备主要性能指标已达到了国际 2 0世纪

简单断面型钢计算机辅助优化孔型设计的研究

选择纯轧制能耗最小为目标函数,考虑了咬入角,允许轧件轴比和允许轧制压力为约束条件,采用动态规划的最优化原理,建立了简单断面型钢计算机辅助优化孔型设计程序系统,即CARD程序系统。该系统由计算部分、数据部分、图形显示输出和绘图部分组成。可用于中型轧机新孔型设计,或对已有孔型进行分析。所设计新孔型已投产使用。生产实践表明,与旧孔型相比,不但可以大幅度地降低轧制电耗,而且能提高轧机的平均小时产量,经济效益明显提高。