基于壓電陶瓷的步進式進給機構的研制.pdf

1、超精密加工技術作為高科技領域中的基礎技術，已經成為一個國家科學技術發(fā)展的重要支撐技術。精密和超精密機床在超精密加工技術的研究和發(fā)展過程中起著決定性的作用。傳統(tǒng)的超精密機床的精度主要是靠機床的基準元部件的精度達到的，然而，依靠繼續(xù)提高超精密機床部件的精度來提高加工精度已十分困難。隨著制造技術的不斷發(fā)展，微量進給機構被廣泛應用于超精密加工中，以實現刀具的精確微小位移，并在加工過程中對加工誤差做出相應補償以保證零件尺寸加工精度和表面質量。因此

2、，在超精密加工領域中，微量進給機構已經成為十分重要的組成部分。本課題的研究對于提高超精密機床的加工精度和工件表面質量有著重要的意義。
　　本文采用摩擦驅動原理設計了大行程、高分辨率的步進式微進給機構。該機構是由壓電陶瓷驅動、滾珠絲杠傳動、空氣靜壓導軌支撐的微量進給機構。本文采用實驗的方法對壓電陶瓷微驅動器的特性進行了測試，得到了相應的特性曲線。根據氣體潤滑的基本原理，推導了空氣靜壓導軌的靜態(tài)性能解析計算公式，同時對空氣靜壓導軌的靜

3、態(tài)特性進行了分析。本文設計的施壓裝置采用由壓電陶瓷驅動的柔性四桿機構產生預壓力，用有限元方法對柔性四桿機構進行了建模和計算，通過對柔性四桿機構的靜態(tài)特性分析得到了在靜力作用下的變形和應力分布。分析了摩擦傳動機構的力學特性，對摩擦表面接觸的特性進行了分析，并對摩擦傳動在精密定位方面的相關問題進行了研究。本文對機構驅動轉矩問題進行了深入分析，得到了對驅動轉矩的影響因素；還對機構的傳動鏈剛度進行了分析，推導出了機構的傳動鏈剛度計算公式。本文建