超精密加工技术与现代武器制造

1 超精密加工技术概要 超精密加工技术是适应尖端技术的需要而发展起来的一种新工艺。它综合应用了机械技术发展的新成果及现代电子技术、测量技术和计算机技术等新技术,是航空、航天、电子、原子能、机械、仪表等技术极为重要的基础技术,而其本身的发展又促进上述各     

超精密加工在线检测与误差补偿的理论与方法

超精密加工技术是高新技术、现代机械、电子产业以及国防工业的重要支柱,已成为技术发达国家重要的竞争目标。我系自１９８２年以来开展超精密加工技术的研究已有十多个年头了,取得了重要进展和重大突破。本文就所进行的研究工作,综合介绍了超精密加工中的若干理论与方法,包括形状误差在线检测的误差分离、误差补偿控制、微进给机构的非线性建模、微位移检测等内容,最后介绍了我系所取得的主要成果。     

超精密机床变分法精度分析及其应用

本文介绍了一种基于变分法的机床精度分析方法,以及这一方法在超精密机床精度分析中的应用。以超精密气浮花岗石车床为研究对象,建立了车床成形系统的数学模型,对车床的输出精度进行了理论分析,指出了加工误差中各成分的来源及物理意义。最后还探讨了变分法精度分析在超精密机床设计中的应用     

音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统的性能研究

基于快刀伺服系统的超精密金刚石车削加工技术是光学自由曲面高效率、高精密的加工手段。本文介绍了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s₂。通过实验手段获得了系统的运动模型,来用于控制器的设计。针对一类典型的光学自由曲面-微透镜阵列进行了加工,并对加工结果进行了测试与分析。测试结果表明,所研制的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为以后该系统在实际加工中更广泛的应用研究打下了基础。     

超精密铣削机床的开发

在大多数情况下,亚微米级的超精密加工是通过使用金刚石车削或高速切削得以实现的。典型的产品是磁盘或平面扫描装置多角镜的激光基片。工件的几何形状通常局限于诸如非球面,球面或平面断面之类的轴对称表面。预计将来对具有更复杂表面形状的精密产品会有强烈需求。典型的以轴对称镜片或微结构表面的模子为例。由此开发了一种超精密铣削机床。该机床能够加工具有光学质量的雕刻表面和总体尺寸仅几微米的小物体。     

超精密铣削的三维微加工工艺

本研究旨在对用于获取有雕刻表面金属工件的超精密微加工工艺进行探讨。研究中使用的是车床型的超精密铣床,由分辨率为1nm的X和Z向运动工作台及分辨率为0.0001度的可定位的C轴组成。作为一种铣削工具,一种改进型的由一颗水晶钻构成的“仿球尖铣刀”被放置在X轴的高速气浮轴承之上。这样一来,X轴和C轴的协调运动就可产生三维铣削的效果。为提高表面粗糙度,通过模拟我们研究的刀具边沿和工件表面的接触情况,结果发现,刀具低速进给时切削比较有效。作为三维微加工工艺的一个例子,运用数字仪提供的扫描数据在一个直径为3mm的铜表面上制作一个传统的NOH面罩。经证明,超精密铣床有潜力加工出表面粗糙度为69nm(P—V值)的工件。     

音圈电机驱动的快刀伺服系统性能测试

研发了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s2。通过实验手段获得系统的运动模型,用于控制器的设计。针对一类典型的光学复杂结构曲面-微小透镜阵列进行加工,并对加工结果进行测试与分析。测试结果表明,所研发的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为该系统在实际加工中更广泛的应用打下了基础。     

我校精密机床动态检测与精度控制技术达到国际先进水平

国防科技大学等单位的科技人员,积极跟踪发达国家机电相互渗透和结合的新潮流,成功地将电子计算机、微电子检测和控制等新技术以及机械发展的新成果,综合开发,研究出“精密机床动态检测与精度控制”技术,并于最近通过国家级鉴定。超精密加工技术历来是一个国家的工业水准和科技发展的标志。目前,我国的超精密加工大部分仍然采取传统的方式,不仅耗费大量的人力、资金,而且由于周期长、加工产品的质量达不到一定的精度,严重影响了产品的更新和在国际市场上的竞争力。国防科大等单位在接受国家下达的这项科研任务后,课题组的科研人员集思广益,采用动态     

四轴超精密车床的改进坐标驱动装置

带微进给方式步进电机的PC控制轴系驱动装置可生产光学质量的表面。超精密车床可生产诸如球体和非球体之类的集合体,其表面粗糙度≤5nmRa,可用于光学装置的反光镜或空气轴承转轴的超精密零件。     

基于神经网络的超精密机床伺服进给非线性模型辨识

以双轴Ｔ型结构的超精密金刚石车床的伺服进给系统为研究对象,采用自构造神经网络技术,建立了系统的非线性动态数学模型,为系统非线性控制与补偿提供参考模型     

信息化条件下防精确打击的策略

信息化条件下,精确打击已经成为主要的火力打击方式,防精确打击是一个现实而紧迫的课题。介绍了精确打击武器的概念、分类和应用现状;针对各种精确打击武器的制导原理,提出防精确打击的主要策略。认为反侦察是防精确打击的关键,干扰制导装置是重要手段,建立完善的预警系统必不可少,设置假目标是低成本高效益的防精确打击措施。     

针对GPS/SINS深组合模型的U滤波及其运用

很多文献都证明了在解决非线性系统问题时,UKF(Unscented Kalman Filter)是比EKF(Extended Kalman Filter)更好的选择,但计算的复杂度限制了其运用。针对GPS/SINS深组合的模型提出了全新简化的U滤波算法UTCUKF(Ultra Tight Coupling Unscented Kalman Filter)。这是一种专门针对具有加性噪声、线性状态方程和非线性量测方程的系统设计的滤波器。首先介绍了GPS/SINS深组合系统在导航解算时的模型,然后针对模型具有加性噪声的特点运用AUKF(Additive Unscented Kalman Filter)对UKF进行了简化,为了实现UKF在GPS/SINS深组合系统中的实际运用,又由系统模型中状态方程是线性方程、观测方程是非线性方程的特征,进一步提出了UTCUKF,并做了分析和仿真。     

精确制导技术研究

精确制导技术在整个现代军事技术的发展中占据着十分重要的地位,是世界各国竞相发展的对象,但是迄今为止在国际上尚无统一的定义,也无统一的分类标准.首先给出了精确制导技术的基本概念,然后详细地介绍了精确制导技术的分类,并分析了它们各自的优缺点,最后对精确制导技术的发展趋势作了说明.     

基于信息栅格的远程精确打击支持体系设计

基于信息栅格的远程精确打击支持体系设计的目的是研究栅格技术为远程精确打击提供信息支援的基本技术途径。基于信息服务层次结构,描述了远程精确打击支持体系的信息支持能力;构建了基于3层逻辑网络无缝连接的系统功能体系结构,分析了系统的网格体系结构及各层之间的关系;探讨了系统实现中的关键技术。     

伽利略导航系统若干关键技术分析

分析了目前最新的卫星导航定位系统———伽利略系统所采用的若干关键技术.从卫星轨道布置方式、信号与频率设计方法、伪卫星技术及信号服务等几个方面与GPS进行了对比研究.研究结果表明,Galileo系统具有定位精度高、兼容性好、功能全等优点,在新一代导航系统中具有重要地位.     

基于多通道通信技术的高速数据采集器的研制

主要介绍应用多通道通信技术开发研制的高速数据采集器的功能特点 ,对实际研制和使用中的几个关键技术进行了较详细的分析讨论 .应用于流场测试试验的结果表明 ,该系统速度快、稳定性好、功能齐全且自动化程度高 .该系统具有的高精度非常适合于流场测试 ,能确保测试的准确性     

弹药弹体尺寸自动测量系统

在对某系列特种弹药的弹体结构尺寸分析和归类的基础上,详细阐述了弹体几何尺寸的测量原理,并结合工厂的实际,采用激光位移传感器和计算机自动控制技术,实现了弹体的关键尺寸的数字化测量与评价。实际应用表明该系统可以有效地提高弹体尺寸的测量精度并定量评价弹体的尺寸误差,内外径和同轴度的测量精度可达10μm以内,外长的测量精度可达100μm以内,能有效地指导加工的工艺流程和加工的尺寸精度控制。     

精确制导前沿成像探测技术

回顾了精确制导技术的发展历程,分析了精确制导成像探测技术发展过程中面临的挑战与未来的主要发展方向。结合太赫兹、量子和超材料等前沿技术的发展动态,分别梳理了太赫兹雷达、量子雷达以及超材料雷达三种典型的精确制导前沿成像探测技术的技术背景、发展脉络、基本原理、技术优势。这三种成像探测技术有望为精确制导技术应对未来新型战争形态带来的挑战提供可行的技术途径。研究成果可为未来精确制导技术的深入可持续发展提供参考,并对提升精确制导武器的打击与拦截作战效力具有重大意义。     

侦察图像综合利用技术研究

侦察图像的综合利用是实现远程精确打击的重要基础,在现代战争中具有不可替代的作用。分析了远程精确打击的作战需求,综合描述了国外相关研究现状,研究了空中侦察图像综合利用涉及的主要问题。在分析关键技术基础上,给出了初步解决方案。     

一种基于小研抛盘修形的CCOS边缘效应修正方法

计算机控制光学表面技术（CCOS）是加工离轴非球面的一项重要技术。小磨头抛光的边缘效应严重制约CCOS技术的加工精度和加工效率,目前并无十分具体的解决措施。本文在获得影响边缘效应的关键参数后,结合残余误差等高线的路径规划,对CCOS产生的边缘效应产生的翘边现象进行修正,通过对一块体育场形离轴非球面的加工,获得了全口径光学测量数据,为后续精加工提供面形基础。