基于柔性壓頭的調平技術研究.pdf

1、在微/精密機械制造領域，為保證零部件尺寸精度和裝配精度達到較高水平，很多工況需要使用微位移機構對零部件進行平行度調整，尤其近年來，隨著MEMS技術、生物芯片技術等的發(fā)展，調平技術在微/納尺度器件和結構的研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。為此，本文基于柔性鉸鏈的變形特性設計了一種柔性壓頭被動調平機構，研制了配套的應用設備，并圍繞機構的一系列調平技術展開研究。
　　在對柔性壓頭調平機理分析的基礎上，對柔性部位結構形狀及尺寸進行優(yōu)化分析。用

2、ANSYS對柔性壓頭進行調平能力和動力學性能方面的有限元仿真，選取了45號鋼作為機構材料;利用材料力學理論和有限元仿真分別對機構進行應力特性、轉動剛度和固有頻率分析，通過對比研究，選取了圓角形結構作為柔性部位形狀，確定了敏感參數(shù)a和b的尺寸值，使機構獲得較好調平性能，完成柔性調平壓頭的設計。
　　根據(jù)柔性壓頭的結構特性，用理論研究及實驗分析相結合的方法對相關的調平技術進行深入分析。提出了相對壓強差百分比的概念，對調平后接觸面壓力分

3、布一致性進行評價，實現(xiàn)了壓力分布的定量分析。研究結果表明，機構在調平過程中保持很好的剛度一致性，許用載荷下變形補償量容易實現(xiàn);設計的柔性壓頭在載荷約為1000N時，單向和各向調平特性都獲得較高水平。實驗分析中在采用感壓紙對壓力分布情況進行采集的基礎上，利用MATLAB對實驗結果進行了圖像處理，實現(xiàn)了感壓紙顏色密度到壓強值的轉化。
　　為了使柔性調平壓頭的實用性在實際工程中得到驗證，研制搭建了配套的應用設備，可以實現(xiàn)運動和壓力的精確