超磁致伸縮材料的微位移執(zhí)行器研究.pdf

1、利用超磁致伸縮材料制作的微位移執(zhí)行器,具有輸出位移大、響應(yīng)速度快、溫度范圍寬、操作電壓低等突出優(yōu)點(diǎn),能獲得很好的位移分辨率及定位精度,從而可作為超精密機(jī)床微進(jìn)給系統(tǒng)的核心部件,以提高超精密加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　 超磁致伸縮材料有多種類型,要使執(zhí)行器產(chǎn)生足夠的位移量及精度,需對(duì)超磁致材料進(jìn)行選擇比對(duì),且需選擇合適的材料制備工藝及材料成分配比;超磁致伸縮材料具有的磁滯特性,導(dǎo)致執(zhí)行器輸出位移存在著滯回誤差,重復(fù)性差,此外超磁致伸縮材

2、料的非線性特性也會(huì)影響執(zhí)行器的輸出結(jié)果。超磁致伸縮材料磁伸系數(shù)還會(huì)受到力、熱、磁場(chǎng)等參數(shù)的影響,執(zhí)行器在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮這幾方面的影響因素。本文主要研究工作如下:
　　 1、介紹了超精密數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,微位移進(jìn)給系統(tǒng)是超精密加工機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)之一。微位移進(jìn)給系統(tǒng)核心部件是執(zhí)行器,對(duì)各類型執(zhí)行器特點(diǎn)進(jìn)行比較,表明超磁致伸縮執(zhí)行器具有更為突出的優(yōu)點(diǎn)。論文對(duì)國(guó)內(nèi)外超磁致伸縮微執(zhí)行器研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,對(duì)超磁致伸縮微位移執(zhí)行器

3、技術(shù)要求進(jìn)行了分析。
　　 2、了解超磁致伸縮材料的發(fā)展過(guò)程,對(duì)各種超磁致伸縮材料種類、成份組成,性能進(jìn)行了比較研究,介紹了超磁致材料的制備方法,確定了我們?cè)O(shè)計(jì)的執(zhí)行器所采用的材料及制備方法。
　　 3、對(duì)超磁致伸縮材料產(chǎn)生超磁致伸縮現(xiàn)象的機(jī)理進(jìn)行了研究,根據(jù)超磁致材料的特性,對(duì)執(zhí)行器設(shè)計(jì)中的一些基本問(wèn)題進(jìn)行了探討。
　　 4、對(duì)磁致伸縮系數(shù)材料的直流磁場(chǎng)下的磁致伸縮系數(shù)的測(cè)量方法進(jìn)行了介紹,并采用應(yīng)變電橋?qū)b

4、DyFe磁致伸縮材料的磁致伸縮系數(shù)進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試,給出了不同偏置磁場(chǎng)下材料的磁致伸縮系數(shù)與外加直流磁場(chǎng)的關(guān)系,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　 5、設(shè)計(jì)了一種用TbDyFe材料作為敏感材料,用NbFeB高性能永磁材料產(chǎn)生偏置磁場(chǎng),通電線圈產(chǎn)生變化磁場(chǎng)的執(zhí)行器,該執(zhí)行器在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生的伸縮量與所加驅(qū)動(dòng)電流成線性關(guān)系,并采用單片機(jī)控制的小型水泵解決通電線圈的溫升問(wèn)題。
　　 6、對(duì)論文的研究成果做出總結(jié),并對(duì)以后有待進(jìn)一步研究