微結(jié)構(gòu)表面可以實現(xiàn)普通元件難以完成的集成和波面轉(zhuǎn)換等功能,具備體積小、精度高、功能豐富等特點。超精密快刀伺服技術(shù)以其高精度、高效率的優(yōu)勢,逐漸成為了加工微結(jié)構(gòu)表面最有效的方法之一。但加工頻率與加工行程這一對矛盾量,限制了快刀伺服技術(shù)的進一步發(fā)展。因此,本文通過引入平面柔性鉸鏈,設(shè)計了一款快速伺服刀架,使刀架在高頻振動下仍能具備一定的加工行程。本文首先根據(jù)快刀伺服系統(tǒng)的具體參數(shù),明確了刀架機構(gòu)的技術(shù)指標(biāo)要求。通過對現(xiàn)有刀架的驅(qū)動類型進行歸納總結(jié),結(jié)合技術(shù)指標(biāo),確定了以壓電陶瓷作為驅(qū)動裝置的技術(shù)路線。提出以平面柔性鉸鏈與直圓型柔性鉸鏈相結(jié)合的方式,確定了刀架的總體設(shè)計方案。建立刀架系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,獲得其剛度計算公式,為進一步的參數(shù)優(yōu)化工作提供理論依據(jù)。其次,采用理論分析的方式對本文提出的刀架系統(tǒng)的共振頻率、彈性回復(fù)力等參數(shù)進行驗證,并且計算出刀架工作時所需的預(yù)緊力。進一步采用有限元分析的方法,對刀架進行仿真分析。通過結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析,獲得刀架的剛度以及應(yīng)力分布;利用模態(tài)分析,獲得固有頻率;利用諧響應(yīng)分析,獲得刀架位移量與振動頻率之間的關(guān)系。利用有限元分析,驗證刀架的工作性能,為后續(xù)工作提供理... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

非回轉(zhuǎn)對稱光學(xué)曲面元件示意圖

術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀狀的起源可以追溯到上世紀(jì) 80 年代，美國勞倫斯研究的基礎(chǔ)上率先提出快刀伺服的構(gòu)想與概念重復(fù)定位精度達到 25μm，有 600Hz 的工作響應(yīng)刀伺服加工技術(shù)的新紀(jì)元。納州立大學(xué)在 1991 年研制了新的快刀伺服裝置，加工誤差為 0.5μm，最高頻響為 1KHz，但系 II-VI 公司通過理論分析，研發(fā)出了新的快刀伺，配合金剛石車床率先實現(xiàn)了玻璃的復(fù)雜面型透鏡陣列等。該系統(tǒng)的實際加工圖如圖 1.3 所示

a） b）圖 1.4 快刀伺服裝置及工件示意圖a）快刀伺服裝置 b）加工出的工件國 Precitech 公司是超精密車床的主要供應(yīng)商之一，其設(shè)計了多種能夠適應(yīng)不同面型的加工[27]。加工模塊主要分為 FTS500、FTS7 等[28-29]，它們具備不同的特點。圖 1.5 中展示出了 FTS70 的實出的微透鏡陣列[30]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3075825