通过摆动磨削对40Cr钢凸轮样件进行处理,分析砂轮线速度(50、60、65 m/s)对凸轮轴表面粗糙度、金相相织、硬度和残余应力等的影响规律。研究结果表明:随着砂轮线速度的增加,粗糙度呈现先增大后减小的趋势,凸轮轴表面金相组织基本不变,表面硬度呈现持续增加的趋势;y方向上的残余应力大于x方向上的残余应力,在热应力和机械应力的共同作用下,凸轮轴表面的残余应力呈现先增加后减小的趋势。综合考虑粗糙度、金相组织、硬度和残余应力,线速度为65 m/s凸轮轴样品的表面质量相较于其他砂轮线速度下更好。

根据极轴式望远镜的工作特点,以口径为700 mm的极轴式望远镜主镜室系统为例,确定了一套主镜支撑方案。借助于有限元分析软件MSC.Patran详细地建立了系统的有限元模型,选取多种工况,分析了系统在自重作用下的镜面变形情况,绘制了镜面变形误差PV值和RMS值的变化曲线。结果表明：镜面变形主要受α角的影响,随着α的增大而减小,径向支撑效果优于轴向支撑效果,镜面变形误差满足设计指标要求。在主镜室系统竖直放置时,利用Zygo干涉仪测得带支撑结构的镜面变形误差RMS值为28.48 nm,表明主镜在该支撑结构作用下的面形接近于加工检测时的状态,同时也验证了有限元模型的准确性。

设计了一套用于控制薄镜面主镜面形的力促动器,并进行了实验测试。分析了常用的可以实现高精度、高稳定性的力促动器结构形式;结合实际情况和目前薄镜面主动光学实验系统的要求,设计了由步进电机驱动谐波减速器、精密丝杠传动,S型Loadcell反馈输出力变化的力促动器结构。最后,通过开环和闭环实验对结构进行了测试。实验结果表明,该力促动器行程为0~10 mm,输出力为—100 ~100 N,精度优于0.05 N,满足大行程、高精度微量输出和高稳定性要求,可以应用于主动光学支撑系统,同时也适用于其他精密调整结构。

针对平行光管主镜应用真空垂直状态的特点，从主镜的支撑方式入手，推导了适用于whiffle tree结构的支撑点的位置公式，设计了空间曲线切口式柔性铰链，分析了不同结构形式的主镜室的变形。建立主镜室支撑系统的有限元模型，分析计算了系统的静力学变形和谐振频率，分析的结果表明在支撑结构的作用下，主镜镜面的面形RMS优于0．05λ，一阶谐振频率达到65．9Hz，完全达到了设计要求。

通过对比国内外大口径望远镜光学系统的发展和研究现状，提出针对大口径望远镜系统的加工、装调和使用建立误差分配体系的方案。介绍了误差分配体系包含的内容，并对其进行归类。以1．2m望远镜光学系统为例，阐述了误差分配原则。首先，根据设计确定总体误差标准，然后，计算误差分配的项数，最后，依据分配原则，结合实际加工和装调水平，给出了合理的误差分配结果。结果表明，在满足目前国内加工要求和装配的条件下。该方案使分配后该望远镜光学系统误差（RMS波像差）〈λ／8．5，为大口径望远镜光学系统的误差分配提供了有力的依据。

介绍了并行色谱在解决复杂过程分析方面的应用，1台色谱拥有完全独立的2套进样、分离、检测、信号采集和处理系统，同时应用于醋酸生产中2个不相干的测量点。重点描述了并行色谱的硬件配置，工作原理，用谱图的形式展示了并行分析的先进性和可靠性。

补偿器法是测量非球面反射镜面形误差的一种重要的方法。在检测过程中，各个元件之间的调整会带来初级像差，这是影响最终检测结果的一个关键因素。本文以一个1m口径的非球面反射镜为例，首先详述了其面形误差检测的设计和测量过程，然后分析了各个元件的调整会带来相应的初级像差，随后给出了实际检测过程中出现的误区，并对其进行了分析和讨论，结合实际的检测过程得出了相应的判断和消除的方法。最后，分别对300mm、700mm口径非球面反射镜与本文1m非球面镜的检测结果进行了比较，证明了该误区会使最后的检测数据发生变化，从而使最后的检测结果失真，并验证了先判别后消除方法的可靠性。最后利用正确的方法，检测得到1m口径非球面被测镜的RMS面形误差为0．038λ，满足指标要求。

Coude光路是大口径望远镜光学系统必要的组成部分,它将主望远镜的光束进行传递,以使其进入望远镜机下Coude实验室,与子光学系统相耦合。在Coude光路中,存在多块折转反射镜,反射镜之间的相对位置关系影响着系统的成像质量。因此如何保证光学元件之间的位置关系,成为光机结构研究的关键问题。根据系统要求分析并设计了各类型调整机构,包括二维半运动支撑倾斜调整机构、一维燕尾形导轨平移机构和一维精密旋转机构,机构行程大、操作便捷,既保证光学元件之间的准确位置关系,也便于装调和检测。整个研究方法适用于光机系统调整,在实践中得到了应用。

针对主焦点式光学系统的特点，对某Ф00mm极轴式望远镜光机结构部分采用模块化设计，分别对主镜室组件、连接镜筒和校正镜镜筒和全系统结构进行了有限元分析与优化，使系统总重不超过700kg，系统弯沉不超过4＂。利用平行光管检测系统像质表明，系统80％能力集中度在4×4个像元以内，系统像质理想，符合设计要求，说明该结构设计合理，同时模块化的设计使装调方便简单。

简述了ZY40汽车起重机及其伸缩机构的工作特点，设计了伸缩机构液压系统，对系统其他元件进行了选型，并对系统主要参数进行了计算验证。