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  表面特征是控制工業(yè)產品表面質量的主要內容，它是實際表面上某些典型偏差的綜合。超精密加球面質量，主要包括粗糙度、波紋度和面形精度，三者是根據(jù)表面測量的空間尺度和頻率不同來劃分的。一個復雜的表面輪廓可分為3類空間頻率成分：表面的低頻分量(面形)、高頻分量(表面粗糙度)、介于此二者之間的中頻分量(波紋度)。 y;az&T  
因為零件的表面質量是影響其使用性能的最重要因素。對于光學表面而言，面形誤差反映光線經表面后走向的準確性，波紋度和粗糙度則與表面散射有關，特別地，波紋度與小角散射有關。對于成像系統(tǒng)，小角散射會產生像散，使像面模糊，降低系統(tǒng)的分辨率；對于反射系統(tǒng)，波紋度反映了表面的不均勻程度，它會造成鏡面反射及散射不均，這在某些應用中是至關重要的。 )u(,.O[cw  
在超精密車削中，很多因素都對表面加工質量有影響。如刀具的幾何參數(shù)、主軸回轉精度、溜板運動精 b'O/u."O  
度、自振與隔振、系統(tǒng)穩(wěn)定性等。這些因素自身具有一定規(guī)律性，這些有規(guī)律的影響因素以其固有的規(guī)則對表面加工質量產生影響。為了實現(xiàn)超精密車削必須對切削用量進行優(yōu)選，因而需要預測將要獲得的表面粗糙度。通過對表面粗糙度影響因素分析模型理論的研究，可進一步進行機床、單元部件、刀具、切削機理和切削工藝的研究。 o6u^hG6~'  
2．1分析模型與理論 }hn?4ny  
納米級超精密切削一般指切削深度為0.1—5nm、Ra≤10nm的超精密切削過程。在此切削狀態(tài)下，刀具和被切件的切削參數(shù)特征是原子、分子尺度。因此，納米級超精密切削過程的研究涉及到材料組成的非均勻系統(tǒng)的能量轉換、結構變化、分子動力學和熱力學過程，以及在非線性狀態(tài)下的機械加工過程。 M(>74(}]  
2．1．1 分子動力學模型 ,zjz "7'  
分子動力學仿真的基本原理是建立一個粒子系統(tǒng)對所研究的微觀現(xiàn)象進行仿真，系統(tǒng)中各分子間的相互作用根據(jù)量子力學來確定。分子動力學仿真的核心問題是計算相關粒子的力學性能，其基本假設如T：(1) 所有粒子的運動都遵循經典牛頓力學規(guī)律；(2)粒子之間的相互作用滿足疊加原理。分子動力學模型如圖1 Yup#aeXY/  
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    圖1分子動力學模型 <SE-:T]sBz  
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對于粒子數(shù)為n的物理系統(tǒng)，其力學描述的哈密頓形式可以寫為 myo4`oH  
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