隨著現(xiàn)代科學技術如數(shù)學、計算機自動控制、電子、微加工等的進步與發(fā)展,精密機械制造技術成為實現(xiàn)先進制造的重要支撐技術,而精密位移平臺是精密機械制造設備的核心部件,其性能的優(yōu)劣直接影響精密機械產品的性能。先進制造除了對精度的要求不斷提高外,又提出了大行程的要求。目前,宏微結合兩級驅動技術是實現(xiàn)大行程、高精度運動控制的一種有效策略。本文基于彈性力學的薄壁原理,設計了一種基于氣壓驅動的微位移驅動平臺。在此基礎上,結合宏微兩級驅動思想,設計了一種大行程,高精度的宏微二維進給位移臺。綜合運用了理論計算、有限元仿真和實驗的方法,對微驅動器和微驅動平臺的性能進行了研究分析。論文的主要研究內容和成果有以下幾點:(1)介紹了現(xiàn)代精密機械制造對大行程、高精度進給位移臺的需求,并介紹其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。(2)基于氣壓驅動和彈性力學的薄壁原理理論,設計了一種新型的結構對稱的二維微進給位移臺,微位移臺采用復合柔性鉸鏈作為其傳動機構。由于其結構對稱,兩個方向的剛度相等,通過公式推導出所設計微位移臺的等效剛度表達式,結合ABAQUS軟件對所設計微位移臺剛度進行仿真分析,分析結果驗證了等效剛度表達式的正確性。(3)利...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 宏動平臺的實現(xiàn)方式
        1.2.2 微動平臺的實現(xiàn)方式
        1.2.3 宏/微位移臺研究現(xiàn)狀
    1.3 宏/微位移平臺的發(fā)展方向
    1.4 課題研究的主要內容和創(chuàng)新點
        1.4.1 課題主要研究內容
        1.4.2 課題研究創(chuàng)新點
    1.5 論文結構框架
    1.6 本章小結
第2章 宏/微二維進給位移臺的總體方案設計
    2.1 宏/微進給位移臺結構的選擇
    2.2 宏動平臺的選擇
    2.3 驅動源的選擇
    2.4 傳動機構的選擇
    2.5 本章小結
第3章 微動平臺及微驅動器的結構設計與性能分析
    3.1 微動平臺的結構設計
    3.2 微動平臺的剛度計算
    3.3 微動平臺性能的仿真分析
    3.4 微驅動器的結構設計
        3.4.1 微驅動器的設計標準
        3.4.2 微驅動器的位移輸出方案
        3.4.3 微驅動器的結構設計
    3.5 微驅動器性能的仿真分析
        3.5.1 有限元模型網(wǎng)格的劃分
        3.5.2 微驅動器性能仿真分析
    3.6 裝配后微動平臺性能的仿真分析
        3.6.1 裝配后微動平臺單方向位移輸出性能分析
        3.6.2 裝配后微動平臺輸出耦合位移分析
    3.7 本章小結
第4章 宏/微動平臺加工裝配及實驗設備的選型
    4.1 宏/微動平臺的加工裝配
    4.2 各零部件精度確定
    4.3 實驗器材的選型
        4.3.1 氣動系統(tǒng)管道選擇
        4.3.2 管接頭的選擇
        4.3.3 氣動二聯(lián)件的選擇
        4.3.4 儲氣罐的選擇
        4.3.5 測量部件的選擇
        4.3.6 固定裝夾部件的選擇
    4.4 本章小結
第5章 宏/微動平臺的性能實驗研究
    5.1 微驅動器的性能實驗分析
        5.1.1 微驅動器輸入—輸出性能分析
        5.1.2 微驅動器重復位移精度分析
        5.1.3 微驅動器的行程和分辨率分析
    5.2 微驅動平臺的性能實驗分析
        5.2.1 微驅動平臺單個方向的輸入—輸出性能分析
        5.2.2 微驅動平臺重復位移精度分析
        5.2.3 微驅動平臺的行程和分辨率分析
        5.2.4 微驅動平臺耦合誤差分析
    5.3 理論仿真擬合值的比較
    5.4 精度誤差分析
    5.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及獲得成果
致謝



本文編號：3962007