基于嵌入式GMA的非圓孔精密加工鏜桿及其驅(qū)動源的設(shè)計與研究.pdf

1、稀土超磁致伸縮材料(GMM)是近年來發(fā)展起來的一種新型機敏材料，本文根據(jù)稀土超磁致伸縮材料的特點，結(jié)合國內(nèi)外稀土超磁致伸縮執(zhí)行器和非圓孔加工的現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，以課題“基于嵌入式GMA的非圓孔精密加工鏜桿及其驅(qū)動源的設(shè)計與研究”為對象，對GMA、GMA驅(qū)動源和以GMA為執(zhí)行器件的非圓孔加工鏜桿的設(shè)計方法進行了深入細致的研究。論文共分為六章，主要內(nèi)容如下： 第一章綜合論述了國內(nèi)外GMM的應(yīng)用理論研究和GMA的研究現(xiàn)狀、發(fā)展；介紹了高

2、精度非圓孔加工的來源、現(xiàn)狀和國內(nèi)外目前存在的主要問題；陳述了選題的意義、主要背景及論文的主要內(nèi)容。 第二章介紹了超磁致伸縮材料的磁致伸縮現(xiàn)象，從理論上分析了磁致伸縮的變形機理和主要特點；分析了它的基本工作特性；針對GMM因制備工藝和過程的差別其特性變化較大的特點，測量了國產(chǎn)材料的磁致伸縮系數(shù)和機電耦合系數(shù)，給出了實驗裝置；所得實驗數(shù)據(jù)為采用該材料開發(fā)GMA和其它磁一機換能器件提供了設(shè)計根據(jù)。 第三章闡述了用于非圓孔加工的

3、磁致伸縮執(zhí)行器的基本工作原理和設(shè)計中的基本原理，在此基礎(chǔ)上提出了設(shè)計磁致伸縮執(zhí)行器須滿足的基本要求；給出了線性超磁致伸縮執(zhí)行器設(shè)計參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，主要介紹了執(zhí)行器GMM棒的設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、磁路分析與設(shè)計，分析了預(yù)壓力、溫度誤差等對執(zhí)行器輸出特性的影響，給出了最終設(shè)計結(jié)果。 第四章概要說明了超磁致伸縮執(zhí)行器的驅(qū)動源系統(tǒng)的原理，分析了超磁致伸縮執(zhí)行器的驅(qū)動電源的要求和特點，分兩個方面對驅(qū)動源系統(tǒng)進行了深入的闡述。第一，對驅(qū)動偏置

4、線圈用的直流恒流源，提出多角度、多思路，進行了有針對性的設(shè)計。第二，著重設(shè)計了適用的連續(xù)調(diào)整型可控恒流源，提出了恒流功率放大器的概念，并對該功放進行了一系列的性能檢測，確保了電源系統(tǒng)達到要求。 第五章介紹了稀土超磁致伸縮材料作為精密機床徑向微進給機構(gòu)主要執(zhí)行器件的高精度非圓孔加工機構(gòu)，設(shè)計了基于嵌入式GMA的彈性體型非圓孔加工鏜桿，并根據(jù)活塞異型銷孔加工的特點和要求，建立了高頻伺服鏜桿的數(shù)學(xué)特性模型，提出了以有限元分析為基礎(chǔ)的高