具有微/纳米尺度结构的器件和设备,已在航空航天、生物医疗、化学、半导体等诸多行业中广泛应用,开展用于微/纳结构加工的宽频振动辅助纳米加工的研究,对于提高纳米制造技术水平具有重要的理论价值和工程实践意义。本文针对探针纳米加工过程中的系统设计、深度控制方法、加工工艺过程等问题,系统研究了宽频振动辅助纳米加工系统的设计理论,建立了基于理论建模和有限元仿真的设计方法,研制了新型物理样机并通过实验研究了振动辅助纳米加工的加工工艺。全文主要工作如下:（1）为提高探针纳米加工系统设计的集成性和统一性,分析了用于探针刻划的三自由度纳米定位平台的设计难点,并研究了基于柔性机构的高精度纳米定位平台的设计方法。平台采用压电陶瓷作为驱动器,利用其高输出力、高运动分辨率和快速响应的特性,并设计了结构紧凑的三级运动放大机构,以增大平台的工作空间,采用了串-并混联构型和高柔度解耦机构以消除平台在xy方向上的运动耦合误差。此外,为减小平台的平面尺寸,提出了一种新的柔性机构设计概念——空间整体柔性机构（monolithically spatial compliant mechanism,MSCM）,基于该概念完成了空间整体式的三自由度纳米定位平台的设计,并给出了基于理论建模、仿真分析和实验验证的用于探针加工的平台创新设计方法。（2）为研究振动辅助纳米加工过程的工艺参数对加工效果的影响,研究了三维宽频纳米振动的生成方法,以及非共振式的三维宽频纳米振动台的设计方法。提出了一种新型的“T”型空间柔性铰链用于振动台的设计,使振动台可实现三个自由度上的振动,且可生成振动参数（如频率、振幅、相位等）可调的多种模式的振动。通过建立振动台的静力学和动力学等理论模型,分析并优化了振动台的尺寸参数,对振动台进行了有限元仿真和样机测试,验证了振动台的性能可满足宽频振动辅助加工的工艺要求。（3）针对现有力闭环（normal force-based closed-loop,FC）刻划深度控制方法的高复杂性和不确定性,提出了一种具有高精度深度控制能力的位移闭环（tip displacement-based closed-loop,DC）深度控制方法,并设计了基于DC刻划深度控制方法的新型纳米加工系统。通过对探针进给系统进行电磁力分析,研究了电磁力与线圈匝数和电流大小的关系,确定了电磁驱动器的参数。建立了探针支撑机构的动力学模型,确定了适合接触检测和动态性能的合理的尺寸参数。提出了一种主动补偿的方法,克服了位移闭环方法中遇到的样品表面的倾斜问题。利用搭建的探针刻划加工系统,分别加工了10×10μm2的微/纳流控通道图案和150×150μm2的正方形图案,加工结果表明,系统可以实现大范围、高精度的纳米刻划加工。（4）研制了宽频振动辅助纳米加工系统样机,该样机可实现振动参数可调的振动辅助加工过程。设计了基于通用析因方法的加工实验,揭示了振动辅助纳米加工过程中,振动参数（包括振动模式、振动频率、振幅）对刻划结果的影响规律。在此基础上,建立了工艺参数与刻划结果之间的关系模型,并进行了模型的验证实验。实验表明模型预测与实验结果之间的深度和宽度最大误差不超过8%,验证了通过调整振动参数来控制加工深度和宽度的方法的有效性和准确性。