随着科学技术的发展,人类在制造领域中采用的尺度将由微米迈向纳米。超精密加工技术将是未来十到二十年内制造领域中最重要的进展之一,其工程应用既多样又重要。超精密加工技术已成为衡量一个国家科学技术水平的重要标志,也是国防工业研制现代化武器装备的关键技术。本文的选题正是适应了这种需求,论文的主要工作是研究一种新的、可用于多种微加工方法的、低速、多自由度的、具有纳米精度的三维极微细电火花加工系统。具体来说,论文的工作有:1、开发一个适合极微细电火花加工的三维运动平台。这是建立整个系统的基础,通过对加工对象的论证分析,确定平台的主要参数取值,即三个坐标行程在百毫米以上,并且有纳米级的定位精度。在Z运动方向必须设计重力平衡装置。并且对反馈控制进行了研究,此平台上采用高精度运动装置必需的全闭环反馈。运动平台通过了100纳米的阶跃实验检测,证明此方案能够实现很高精度的运动。2、运动平台的误差分析。为了进一步提高运动平台的运动精度,需要在控制系统中对平台的系统误差进行补偿。针对此工作,进行了运动平台的误差模型的建立工作——利用误差矩阵法对运动平台几何误差进行了建模,并且针对结构引起的阿贝误差进行了模型进一步的修正,并根据课题三维超精密运动平台的特点提出了误差识别的方案。3、极微细电火花加工系统的工艺性能实验。为了验证上述平台的工艺性能,对平台进行了实验。实验表明,与传统的RC放电回路电源相比,加工速度可提高二至三倍。课题的研究中基本实现了极微细电火花加工系统的原型样机的搭建,实现了初步的加工实验,证实此搭建方式的可行性。