光學(xué)自由曲面又名非回轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)曲面。隨著光學(xué)自由曲面的廣泛應(yīng)用,高質(zhì)量光學(xué)自由曲面的加工需求日益增加。為滿足光學(xué)自由曲面加工,本課題設(shè)計(jì)一種長(zhǎng)行程快刀伺服裝置,通過(guò)對(duì)快刀伺服裝置的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)特性和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,對(duì)提高快刀伺服裝置的開(kāi)發(fā)、精度具有重要的實(shí)際工程意義。主要研究?jī)?nèi)容包括:在查閱大量參考文獻(xiàn)的前提下,針對(duì)快刀伺服加工的關(guān)鍵技術(shù)分析,根據(jù)FTS的加工特點(diǎn)對(duì)FTS的加工問(wèn)題進(jìn)行討論,從驅(qū)動(dòng)方式、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的對(duì)比中選出“音圈電機(jī)+氣浮機(jī)構(gòu)”的組合形式;結(jié)合氣浮導(dǎo)軌和氣體靜壓的工作原理,采用多孔質(zhì)節(jié)流器設(shè)計(jì)氣浮導(dǎo)向機(jī)構(gòu),根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況選擇方形閉式多孔質(zhì)靜壓導(dǎo)軌的機(jī)構(gòu)形式,確定氣浮導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的尺寸;運(yùn)用ANSYS Workbench仿真軟件對(duì)氣浮導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力分析,分析系統(tǒng)固有頻率,避免FTS產(chǎn)生共振;最終完成包括音圈電機(jī)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、限位裝置、位移檢測(cè)在內(nèi)的FTS安裝與調(diào)試。根據(jù)FTS結(jié)構(gòu)特點(diǎn),基于子結(jié)構(gòu)法,結(jié)合拉格朗日理論建立了FTS的理論動(dòng)力學(xué)模型;將SolidWorks模型導(dǎo)入Adams中,添加質(zhì)量、約束條件等,建立等效動(dòng)力學(xué)模型,分析系統(tǒng)模態(tài),應(yīng)用解析方法求解系統(tǒng)固有頻率...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題研究背景及意義
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)狀
        1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)及存在的問(wèn)題
    1.3 國(guó)內(nèi)外微結(jié)構(gòu)加工的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 光學(xué)自由曲面加工方法
        1.3.2 快刀伺服裝置發(fā)展現(xiàn)狀分析
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
2.FTS整體方案設(shè)計(jì)
    2.1 快刀伺服裝置部件選型
        2.1.1 快刀伺服裝置工作原理
        2.1.2 快刀伺服裝置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
        2.1.3 位移檢測(cè)裝置
    2.2 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇
        2.2.1 音圈電機(jī)工作原理
        2.2.2 音圈電機(jī)選型
    2.3 音圈電機(jī)建模與仿真
        2.3.1 Z軸傳遞函數(shù)
        2.3.2 Matlab仿真分析
    2.4 本章小結(jié)
3.氣浮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 氣體潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展
        3.1.1 氣體潤(rùn)滑技術(shù)的特點(diǎn)
        3.1.2 節(jié)流器的應(yīng)用
    3.2 氣浮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.1 氣浮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 氣浮機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性分析
        3.2.3 氣膜厚度對(duì)氣浮機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性的影響
    3.3 氣浮機(jī)構(gòu)有限元分析
        3.3.1 有限元模型
        3.3.2 約束模態(tài)分析
        3.3.3 固定支承
        3.3.4 快刀伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析
    3.4 快刀伺服機(jī)構(gòu)裝配
        3.4.1 位移反饋裝置選擇與配件安裝
        3.4.2 快刀伺服裝置裝配與調(diào)試
    3.5 本章小結(jié)
4.動(dòng)力學(xué)建模與仿真分析
    4.1 動(dòng)力學(xué)建模
        4.1.1 快刀伺服裝置子結(jié)構(gòu)劃分
        4.1.2 運(yùn)動(dòng)方程的建立
    4.2 仿真分析
        4.2.1 Adams仿真模型分析
        4.2.2 動(dòng)力學(xué)模型的數(shù)值求解
    4.3 刀具加工軌跡仿真
    4.4 本章小結(jié)
5.FTS控制系統(tǒng)平臺(tái)搭建
    5.1 快刀伺服系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    5.2 快刀伺服系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
        5.2.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        5.2.2 程序控制
    5.3 實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 PID參數(shù)調(diào)試
        5.3.2 重復(fù)定位精度測(cè)試與分析
    5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄:攻讀碩士學(xué)位期間取得成果
致謝



本文編號(hào)：3803060