帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭的研制.pdf

1、隨著微納米科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微納米材料和人們的生活與工作愈加息息相關(guān)。原子力顯微鏡（AFM）的引入極大了豐富了微納加工的內(nèi)容，其主要特點(diǎn)就是其加工頭的有限剛度，并通過對(duì)加工力的控制實(shí)現(xiàn)了與材料的緊耦合，成為了納米機(jī)械刻劃加工的一種重要手段。但是由于原子力顯微鏡設(shè)計(jì)的根本目的是為了檢測(cè)，施加在工件表面的力非常小，限制了其加工的范圍。針對(duì)上述存在的問題，基于AFM力閉環(huán)原理本文研制了一套帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭，并利用該裝置對(duì)不同材料進(jìn)行

2、了機(jī)械刻劃實(shí)驗(yàn)的研究。具體內(nèi)容如下：
　　首先，設(shè)計(jì)了一套帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭的機(jī)械部分，包括進(jìn)給系統(tǒng)、力測(cè)量裝置和微探針的研制，并對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的應(yīng)變、模態(tài)和溫度變化的影響進(jìn)行了分析。
　　其次，對(duì)帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭的控制系統(tǒng)的硬軟件進(jìn)行了研制。控制系統(tǒng)的硬件部分是基于UMAC控制單元的控制系統(tǒng)，軟件部分是通過UMAC提供的編程功能完成自動(dòng)逼近過程和加工過程中的力伺服的控制功能，并設(shè)計(jì)了人性化的控制程序界面。