隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、電子、微加工等的進(jìn)步與發(fā)展,精密機(jī)械制造技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造的重要支撐技術(shù),而精密位移平臺(tái)是精密機(jī)械制造設(shè)備的核心部件,其性能的優(yōu)劣直接影響精密機(jī)械產(chǎn)品的性能。先進(jìn)制造除了對(duì)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(jié)合兩級(jí)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大行程、高精度運(yùn)動(dòng)控制的一種有效策略。本文基于彈性力學(xué)的薄壁原理,設(shè)計(jì)了一種基于氣壓驅(qū)動(dòng)的微位移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合宏微兩級(jí)驅(qū)動(dòng)思想,設(shè)計(jì)了一種大行程,高精度的宏微二維進(jìn)給位移臺(tái)。綜合運(yùn)用了理論計(jì)算、有限元仿真和實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)微驅(qū)動(dòng)器和微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的性能進(jìn)行了研究分析。論文的主要研究?jī)?nèi)容和成果有以下幾點(diǎn):(1)介紹了現(xiàn)代精密機(jī)械制造對(duì)大行程、高精度進(jìn)給位移臺(tái)的需求,并介紹其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。(2)基于氣壓驅(qū)動(dòng)和彈性力學(xué)的薄壁原理理論,設(shè)計(jì)了一種新型的結(jié)構(gòu)對(duì)稱的二維微進(jìn)給位移臺(tái),微位移臺(tái)采用復(fù)合柔性鉸鏈作為其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于其結(jié)構(gòu)對(duì)稱,兩個(gè)方向的剛度相等,通過(guò)公式推導(dǎo)出所設(shè)計(jì)微位移臺(tái)的等效剛度表達(dá)式,結(jié)合ABAQUS軟件對(duì)所設(shè)計(jì)微位移臺(tái)剛度進(jìn)行仿真分析,分析結(jié)果驗(yàn)證了等效剛度表達(dá)式的正確性。(3)利...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 宏動(dòng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方式
        1.2.2 微動(dòng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方式
        1.2.3 宏/微位移臺(tái)研究現(xiàn)狀
    1.3 宏/微位移平臺(tái)的發(fā)展方向
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 課題主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 課題研究創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 論文結(jié)構(gòu)框架
    1.6 本章小結(jié)
第2章 宏/微二維進(jìn)給位移臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 宏/微進(jìn)給位移臺(tái)結(jié)構(gòu)的選擇
    2.2 宏動(dòng)平臺(tái)的選擇
    2.3 驅(qū)動(dòng)源的選擇
    2.4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇
    2.5 本章小結(jié)
第3章 微動(dòng)平臺(tái)及微驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析
    3.1 微動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 微動(dòng)平臺(tái)的剛度計(jì)算
    3.3 微動(dòng)平臺(tái)性能的仿真分析
    3.4 微驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.1 微驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
        3.4.2 微驅(qū)動(dòng)器的位移輸出方案
        3.4.3 微驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.5 微驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)器性能仿真分析
    3.6 裝配后微動(dòng)平臺(tái)性能的仿真分析
        3.6.1 裝配后微動(dòng)平臺(tái)單方向位移輸出性能分析
        3.6.2 裝配后微動(dòng)平臺(tái)輸出耦合位移分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 宏/微動(dòng)平臺(tái)加工裝配及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選型
    4.1 宏/微動(dòng)平臺(tái)的加工裝配
    4.2 各零部件精度確定
    4.3 實(shí)驗(yàn)器材的選型
        4.3.1 氣動(dòng)系統(tǒng)管道選擇
        4.3.2 管接頭的選擇
        4.3.3 氣動(dòng)二聯(lián)件的選擇
        4.3.4 儲(chǔ)氣罐的選擇
        4.3.5 測(cè)量部件的選擇
        4.3.6 固定裝夾部件的選擇
    4.4 本章小結(jié)
第5章 宏/微動(dòng)平臺(tái)的性能實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 微驅(qū)動(dòng)器的性能實(shí)驗(yàn)分析
        5.1.1 微驅(qū)動(dòng)器輸入—輸出性能分析
        5.1.2 微驅(qū)動(dòng)器重復(fù)位移精度分析
        5.1.3 微驅(qū)動(dòng)器的行程和分辨率分析
    5.2 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的性能實(shí)驗(yàn)分析
        5.2.1 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)單個(gè)方向的輸入—輸出性能分析
        5.2.2 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)重復(fù)位移精度分析
        5.2.3 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的行程和分辨率分析
        5.2.4 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)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(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲得成果
致謝



本文編號(hào)：3962007