超精密加技術(shù)、納米加工技術(shù)處于當(dāng)前制造加工技術(shù)的前沿,眾所周知,實(shí)現(xiàn)其技術(shù)的實(shí)質(zhì)性突破,核心瓶頸是提高加工母機(jī)的運(yùn)動、動態(tài)精度。伺服系統(tǒng)作為機(jī)床的核心部件,在其運(yùn)動過程中機(jī)械各部件之間存在摩擦影響,傳統(tǒng)的“伺服電機(jī)+滾珠絲杠”的傳動方式受低速非線性爬行現(xiàn)象影響較大,實(shí)現(xiàn)均勻、微位移、連續(xù)進(jìn)給較困難。目前常用宏微雙驅(qū)動形式、液體靜壓技術(shù)、直線電機(jī)獲得的大行程微量進(jìn)給,其控制算法復(fù)雜、制造、維護(hù)成本昂貴。本文作者導(dǎo)師基于速度合成原理提出了一種微位移進(jìn)給方式“宏宏雙驅(qū)差動伺服系統(tǒng)”。本文以宏宏雙驅(qū)差動伺服系統(tǒng)為研究對象,圍繞其剛度分析、動態(tài)特性、低速運(yùn)動特性等方面展開研究。主要內(nèi)容包括:建立了雙驅(qū)動試驗(yàn)臺的混合動力學(xué)模型。對試驗(yàn)臺中各部件的連接方式進(jìn)行了分析:考慮到絲杠的彈性變形,為了使計(jì)算結(jié)果更加精確,將滾珠絲杠等效為鐵木辛柯梁;利用赫茲接觸理論,對機(jī)構(gòu)中的軸承、絲杠螺母副、滾珠導(dǎo)軌副的接觸剛度進(jìn)行了計(jì)算;伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、其他零部件利用集中質(zhì)量或等效彈簧進(jìn)行等效代換。本系統(tǒng)為“伺服電機(jī)驅(qū)動螺母”與“伺服電機(jī)驅(qū)動絲杠”的組合。由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,進(jìn)給運(yùn)動過程中系統(tǒng)的振動頻率如果接近系統(tǒng)的固有... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

XY箱密定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置

第１章緒論??澳門大學(xué)學(xué)者Ｘｕ?Ｑ１１２１設(shè)計(jì)了一種新型的具有厘米范圍和緊湊尺十的柔性并??聯(lián)運(yùn)動學(xué)精密＆位平臺，如圖１－２所示，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用葉片彎曲，以實(shí)現(xiàn)解耦??和模塊化的結(jié)構(gòu)，每個(gè)工作軸的可達(dá)運(yùn)動范圍超過２０?ｍｍ。靜態(tài)試驗(yàn)和動態(tài)試驗(yàn)??都顯示出兩個(gè)軸之間的小串?dāng)_，這表明兩軸之間具有良好的解耦運(yùn)動特性，其定??位精度達(dá)到亞微米級。它比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)更緊湊，該平臺具有工作空間大于１１??ｍｍＸ?１１?ｍｍ的定位能力。??＼?？?＊??＼?Ｏｕｌｐｕｉ?ｃｅｎｓｏｒｓ??ｐｌａｌ＂，ｒｍ?）??拿Ｉ??ＶＣ＇Ｍ?ｄｒｉｖｅｒ『系??Ｉ冬Ｉ?１－２?ＸＹ精密定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置??澳大利亞莫納什大學(xué)的學(xué)者Ｂｈａｇａｔ?Ｕ｜ｌ３］設(shè)計(jì)了一種柔性三自由度機(jī)構(gòu)，如??圖１－３所示，整體機(jī)構(gòu)利用基于彎曲的設(shè)計(jì)和懸臂機(jī)構(gòu)產(chǎn)生三自由度運(yùn)動，利用??杠桿放人來提高機(jī)構(gòu)的位移。實(shí)現(xiàn)了?Ｘ、Ｙ方向和０方向的運(yùn)動學(xué)解稱，該設(shè)??計(jì)體積小（約１４２ｍｍＸｌｌ〇ｍｍ）。采用剛體建模

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??型壓電直線步進(jìn)執(zhí)行器”，如圖１－４所示，根據(jù)執(zhí)行器的樣機(jī)設(shè)計(jì)了其動態(tài)測試系??統(tǒng)，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)執(zhí)行器在低頻脈沖的作用下，持續(xù)高電平的時(shí)間為ｌｍｓ時(shí)，??本機(jī)構(gòu)可以達(dá)到其最高速度且工作范圍最大。驅(qū)動器可以達(dá)Ｏ．ｌｕｍ的位移分辨率，??其最高速度為〇．６ｍｍ／ｓ，其負(fù)載高達(dá)２００ｇ，工作范闈在厘米級，結(jié)構(gòu)簡單、易于??控制、可實(shí)現(xiàn)高精度定位。??ｍｗｍＭ?迂電＿瓷?ｒｉ％??逵ｃｒ?違黃?可變值杯?棚欄??圖１－４壓電步進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)??吉林大學(xué)Ｚｈｕ?Ｚ［１５］基于壓電驅(qū)動的技術(shù)設(shè)計(jì)了一種“兩自由度微／納米解耦??快速刀具”，基于柔性鉸鏈和運(yùn)動原理提出了一種新的彎曲結(jié)構(gòu)。如圖１－５所??示，本機(jī)構(gòu)關(guān)于Ｙ軸對稱，由結(jié)構(gòu)可以得出機(jī)構(gòu)不會發(fā)生橫向位移，機(jī)構(gòu)由三??個(gè)關(guān)鍵部件組成：兩個(gè)對稱驅(qū)動單元Ａ、Ｂ，?Ｚ形撓曲制導(dǎo)裝置。本機(jī)構(gòu)Ｚ軸的??行程為２７．３叫１，其分辨率高達(dá)１４ｎｍ；?Ｘ軸的移動范圍從－８．３７９ｐｍ到７．５４４叫１，??其分辨半能達(dá)到８ｎｍ；兩個(gè)方向的實(shí)際耦合運(yùn)動分別約為２．２９％和４．３３％。??圖１－５?２?ＤＯＦ快速刀架機(jī)構(gòu)原理圖??臺灣的國立高雄第？科大Ｌｉｕ?Ｙ１９］提出了?－種“彈簧壓電致動器沖擊力的精??密定位臺”

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[9]DK4012型滾珠絲杠副振動與噪聲仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳國銀.東南大學(xué) 2015
[10]直線進(jìn)給系統(tǒng)的爬行機(jī)理研究及動力學(xué)分析[D]. 梁亞敏.東北大學(xué) 2014



本文編號：3474377