多坐標微進給平臺的設計及溫度場的有限元分析.pdf

1、作為一類超精加工機床的輔助微進給單元,納米級微進給平臺的開發(fā)與應用可有效地將其進給精度提高一個數(shù)量級,因此,開展納米級微進給平臺動態(tài)設計方法和相應關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要意義和實用價值.該文緊密結(jié)合目前多自由度微進給平臺結(jié)構(gòu)動態(tài)設計過程中存在的問題,較深入地研究了多坐標微進給平臺在外界溫度因素影響下的熱變形規(guī)律,取得如下研究成果:詳細闡述了一類以壓電陶瓷作動器為動力源、彈性鉸鏈為彈性變形元件的微進給平臺的結(jié)構(gòu)特性和工作原理,并針對單自由度

2、微進給平臺的不足,提出了六類多自由度微進給平臺的設計方案;采用I-DEAS有限元分析軟件,對微進給平臺進行了結(jié)構(gòu)靜態(tài)特性分析,據(jù)此對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設計,確定了合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),并進一步對其靜態(tài)剛度模態(tài)、諧響應等動態(tài)特性進行仿真分析;推導了平面磨削動態(tài)溫度場的泛函數(shù)學表達式,確定了有限元分析邊界條件;運用I-DEAS軟件的TMG(熱分析)模塊,在不同對流條件下,對微進給平臺的三維瞬態(tài)溫度場和在此溫度場作用下的熱變形和熱應力場進行模擬計