多坐標(biāo)微進(jìn)給平臺(tái)的設(shè)計(jì)及溫度場(chǎng)的有限元分析.pdf

1、作為一類超精加工機(jī)床的輔助微進(jìn)給單元,納米級(jí)微進(jìn)給平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用可有效地將其進(jìn)給精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí),因此,開展納米級(jí)微進(jìn)給平臺(tái)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要意義和實(shí)用價(jià)值.該文緊密結(jié)合目前多自由度微進(jìn)給平臺(tái)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)過程中存在的問題,較深入地研究了多坐標(biāo)微進(jìn)給平臺(tái)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(xì)闡述了一類以壓電陶瓷作動(dòng)器為動(dòng)力源、彈性鉸鏈為彈性變形元件的微進(jìn)給平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特性和工作原理,并針對(duì)單自由度

2、微進(jìn)給平臺(tái)的不足,提出了六類多自由度微進(jìn)給平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案;采用I-DEAS有限元分析軟件,對(duì)微進(jìn)給平臺(tái)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜態(tài)特性分析,據(jù)此對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),并進(jìn)一步對(duì)其靜態(tài)剛度模態(tài)、諧響應(yīng)等動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真分析;推導(dǎo)了平面磨削動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)的泛函數(shù)學(xué)表達(dá)式,確定了有限元分析邊界條件;運(yùn)用I-DEAS軟件的TMG(熱分析)模塊,在不同對(duì)流條件下,對(duì)微進(jìn)給平臺(tái)的三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)和在此溫度場(chǎng)作用下的熱變形和熱應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)