随着超精密加工技术和地面微低重力仿真的发展,相关产业对空气静压轴承的性能要求越来越高。由于传统的孔式节流器其结构特点不能完全满足实际使用的需要,节流孔直径与气膜间隙同一数量级的微孔节流空气静压轴承因其良好的刚度和承载特性,越来越受到关注。但在微孔节流器的发展过程中,微孔的加工工艺却限制了其推广应用。针对目前常用的三类微孔加工工艺,进行了理论仿真研究,通过建立不同加工工艺轴承仿真模型,运用双向流固耦合仿真方法,对比分析了基于不同加工工艺的微孔节流空气静压轴承的动静态特性。研究结果表明锥孔类轴承承载性能优于其他两类,但耗气量大且在小间隙时刚度较差;薄壁直孔类轴承承载性能稍逊,但在大间隙下轴承刚度较佳;嵌套类轴承承载性能较差,但在小间隙下轴承刚度较大且耗气量较低。

目前,自由曲面的高速、高精度加工存在很多困难。因此,提出了适用于自由曲面加工的慢刀伺服车削的刀具路径规划方法。该方法考虑节点向量与控制点,采用NURBS曲线拟合刀具路径。NURBS曲线拟合的过程中先预处理离散点,然后将其参数化。再确定节点向量后反求控制顶点。通过调整控制顶点,可以快速的调整曲线的形状,使拟合的过程更加准确。最后对正弦网格表面与微透镜阵列表面进行了加工实验,验证了该加工方法的有效性。

对扫描探针显微镜(SPM)的基本原理、成像模式及其在超精密加工中的新应用进行了评述.介绍了SPM在微细加工和光刻新技术中的应用.指出纳米级加工机理的研究将依赖于SPM的复合化和多功能化.只有实现了加工与检测的一体化才能正确评价加工方法及工艺参数的优化选择,从而推进超精密加工技术的发展.

近年来，国内外机械加工领域陆续研究开展低温加工方面的研究。本套装置将低温技术运用于超精密加工领域，通过液氮加热产生低温氮气的方法，为数控机床提供气压0—0．1MPa，温度-150℃—0℃连续可调，控温精度优于±2℃的低温氮气。文中对该装置系统流程和设计做了详细的介绍。经实验证明，本套装置完全达到技术指标，系统设计合理、结构简单、易于控制和操作。

突破传统光学成像系统设计理论和方法，将自由曲面引入光学成像系统中，极大地提高了系统的成像质量和能量的传输效率;采用先进数控超精密制造技术加工自由曲面光学元件，解决了自由曲面光学元件加工的技术瓶颈。开发了自由曲面控制网格的节点矢量的精确计算方法，以及多轴超精密数控加工光学自由曲面的自动编程及其刀具轨迹仿真系统， 建立了自由曲面三维拓扑预测模型与优化系统，研发了多个自由曲面测量及评估方法，并搭建了自由曲面光学设计、加工、测试一体化的集成平台。上述核心技术有助解决国际上对复杂自由曲面光学元件在超精密加工及纳米级表面测量中的关键技术难题。

介绍了国内外光学器件超精密加工的各种先进方法,重点阐述了磁流变抛光技术及其抛光机理和关键技术.并对光学超精密加工技术的发展进行了展望.

研究了非球镜面模具直轴超精密磨削技术，给出了非球面镜面模具超精密加工机理、算法原理、软硬件结构、系统实现、工艺分析及实例应用，开发了小型超精密非球面镜面加工系统SGTCAM1．0。研究结果表明，系统原理正确，加工出的非球面光学零部件形状误差在100nm以下，表面粗糙度在5nm以下，达到纳米级加工精度。开发的系统使用方便，成本低。

误差滤波和分离技术是超精密加工中的关键技术之一。采用误差递减法修正加工路径,利用修正的高斯权函数对测量表面进行滤波处理,设计并完成了整个误差递减系统,实现非球面的超精密车削加工,并在很大程度上提高其表面精度（P-V值）。通过实验验证,利用该加工方法,提高了加工效率,可明显地提高非球面的表面精度,最终达到面形精度小于200nm。

介绍了近年来磁流变光整加工(MRF)技术的研究状况及最新进展,对磁流变光整加工机理研究、加工机床与相关装置的开发、加工工艺试验研究、加工算法与模型研究、磁流变液流体开发与应用等五个方面进行了详细的综述与分析。最后探讨了磁流变光整加工中的关键技术与存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。

提出基于主动空气轴承作动器的溜板模糊主动振动控制。在溜板的空气静压支承基础上，以主动空气轴承为作动器，采用模糊控制方法，实现运动中的溜板振动主动控制。在自制的空气静压导轨上用电磁激振器模拟干扰力进行振动控制实验，取得良好效果。