基于氣壓驅(qū)動的宏-微二維進(jìn)給位移臺的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)自動控制、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)合兩級驅(qū)動技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大行程、高精度運(yùn)動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)動的微位移驅(qū)動平臺。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合宏微兩級驅(qū)動思想

2、，設(shè)計(jì)了一種大行程，高精度的宏微二維進(jìn)給位移臺。綜合運(yùn)用了理論計(jì)算、有限元仿真和實(shí)驗(yàn)的方法，對微驅(qū)動器和微驅(qū)動平臺的性能進(jìn)行了研究分析。論文的主要研究內(nèi)容和成果有以下幾點(diǎn)：
　?。?）介紹了現(xiàn)代精密機(jī)械制造對大行程、高精度進(jìn)給位移臺的需求，并介紹其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
　?。?）基于氣壓驅(qū)動和彈性力學(xué)的薄壁原理理論，設(shè)計(jì)了一種新型的結(jié)構(gòu)對稱的二維微進(jìn)給位移臺，微位移臺采用復(fù)合柔性鉸鏈作為其傳動機(jī)構(gòu)。由于其結(jié)構(gòu)對稱，兩個方向的

3、剛度相等，通過公式推導(dǎo)出所設(shè)計(jì)微位移臺的等效剛度表達(dá)式，結(jié)合ABAQUS軟件對所設(shè)計(jì)微位移臺剛度進(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。
　?。?）利用ABAQUS仿真軟件，對所設(shè)計(jì)的微驅(qū)動器、微驅(qū)動平臺進(jìn)行性能特性仿真分析，分別分析了微驅(qū)動器和微驅(qū)動平臺的氣壓-位移特性和耦合位移誤差特性，分析結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的微驅(qū)動器、微驅(qū)動平臺具有良好的位移線性度，耦合位移誤差很小，足夠作為精密微進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
　?。?）確定宏