随着纳米技术的飞速发展,微纳米加工技术得到了长足发展.然而,目前的微纳米加工技术还不能够在微小回转曲面上加工出跨尺度的纳米精度微结构.基于原子力显微镜(AFM)的纳米机械加工技术通过控制探针作用于表面上的力来控制加工深度,它突破了传统加工中通过控制刀具和工件之间的相对位移实现加工时,加工精度与加工尺度难于进一步提高的局限.本项目建立了单条沟槽单次刻划、多次刻划加工力与加工深度的理论模型;获得了工件与刀具刚度和变形的匹配关系;分析了AFM弹性随动工艺系统的跟踪特性以及其减小系统精度对加工误差影响的机制，实现了毫米尺度微纳结构的加工。揭示了加工跨尺度结构过程中探针磨损规律，并提出了减小探针磨损影响的方法;采用优化的加工工艺参数，在微小球面上加工了纳米线阵列、纳米凹坑阵列、纳米凹槽等结构;并通过更换软悬臂进行测量的方式，实现了在位检测。