納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)Z軸的研制及Z軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金重大國(guó)際(地區(qū))合作項(xiàng)目(50420120134)：納米三維測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研究。本文主要介紹了納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)Z軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)Z軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)作了初步研究。首先，研究了國(guó)內(nèi)外三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，以及現(xiàn)代三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的研究現(xiàn)狀。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了一種新型的Z軸結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中采用研磨的滑動(dòng)導(dǎo)軌，采用以色列NANOMOTION的HR2納米電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器。主軸設(shè)計(jì)為上下兩段，中間用柔性鉸鏈部件連

2、接，納米電機(jī)驅(qū)動(dòng)上段主軸通過(guò)柔性鉸鏈帶動(dòng)下段運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槿嵝糟q鏈的作用，電機(jī)的振動(dòng)及其它因素帶來(lái)的上端主軸的偏轉(zhuǎn)不會(huì)影響到下段主軸的運(yùn)行精度，Z軸的運(yùn)行精度主要由下段主軸保證。文中對(duì)主軸的各個(gè)部件的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)介紹。運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)Z軸的結(jié)構(gòu)作了靜態(tài)分析，分析得出了Z軸結(jié)構(gòu)在預(yù)緊力及重力的影響下，導(dǎo)軌及主軸的變形情況。分析驗(yàn)證了Z軸的結(jié)構(gòu)可以滿足設(shè)計(jì)要求。 本文還對(duì)NANOMOTION納米電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作特點(diǎn)及控制方法作了初步