1.装备主机磨盘与工件相对运动模式分析与优化

上、下磨盘相对运动速度、工件自转轨迹分析与优化；

下磨盘主轴系统结构设计与分析；

上磨盘主轴系统结构设计与分析。

2.加工过程磨盘-工件热力耦合控制的新方法

加工压力分阶段控制、具备反馈功能的柔性加压系统设计；

磨盘工作区间温度控制、水冷系统设计；

3.加工装备动态性能与服役可靠性

机架、磨盘主轴、上磨盘加压系统等关键结构的固有振动特性分析及优化设计；

磨盘驱动、润滑密封等关键参数和结构的选取与优化；

磨盘主轴支承、配合等关键零部件的服役可靠性分析和寿命预测。

4.加工表面质量参数检测技术

研究纳米精度面型、超光滑表面、表面完整性等加工表面质量参数在线测量硬件构架；

研究多源测量信号处理技术；

研究加工-测量一体化闭环控制技术。

5.大尺寸硬脆材料超精密表面制造装备集成

完成整机结构方案设计；

建立零部件模型和整机装配模型；

完成自制件工程图、整机装配图和BOM表；

整机控制系统设计；

完成样机装配和调试。

6.自动上、下料系统集成

基于表面制造装备主机结构的自动上、下料执行机构选型与设计，模块化自动上、下料系统集成。

技术指标：形成原理样机1台，适应8英寸Si、SiC等硬脆材料基片，基片厚度≤725μm；主机磨盘结合面工作温度≤35℃；上磨盘加压范围0~10000N、可调；基片TTV≤3μm，表面粗糙度Ra≤1nm；整机重量≤10吨；申请发明专利≥5项。