基于氣壓驅(qū)動(dòng)的宏-微二維進(jìn)給位移臺(tái)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(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

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(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)：
　?。?）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)。
　?。?）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(chēng)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(chēng)，兩個(gè)方向的

3、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）利用ABAQUS仿真軟件，對(duì)所設(shè)計(jì)的微驅(qū)動(dòng)器、微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行性能特性仿真分析，分別分析了微驅(qū)動(dòng)器和微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)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(dòng)器、微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)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)。
　　（4）確定宏