设计了一种超精密气浮定位平台,并运用Ansys对导轨和滑台分别作了有限元模态分析,校核了其动态刚度。在此基础上,分析了导轨的厚度对导轨刚度的影响以及滑台顶板厚度对滑台刚度的影响,为结构的优化设计提供了参考依据。分析结果显示,定位平台的刚度满足设计要求。

在研究纳米级超精密机床的检测过程中,针对机床的加工要求,提出了纳米级大尺度超精密线位移误差的检测采用宏微线位移测量方法,并应用于超精密机床的检测.检测结果表明,该方法可以利用现有精密测量仪器满足检测超精密机床的要求.

本文在比较了误差分离的几种方法之后,着重讨论了多步法的方法误差和系统误差。按此法建立了计算机辅助毫微米圆度测量系统,将圆度仪的测量精度(2σ)从原来的0.025微米提高到0.002微米,足以满足精密工程、惯性技术和宇航科学等领域对超精圆球的计量要求。

针对超精密定位平台的高精度要求，以及气浮轴承的刚度和阻尼相对于气膜厚度的变化存在明显的非线性特性．在分析超精度气浮定位平台的基础上，建立了气浮定位平台直线运动的数学模型和基于滑模控制器（SMC）的系统控制模型，并进行了参数分析和实验研究．结果表明：气浮刚度的增大和阻尼的存在有利于改善平台的定位精度，SMC具有较好的鲁棒性，在受外界干扰较大且存在较大非线性情况下，定位平台仍能达到较好的定位精度．