軌跡可控式磁致伸縮精密微位移致動(dòng)器研究.pdf

1、基于功能材料致動(dòng)器的振動(dòng)輔助加工(VAM)將精密加工與小振幅工具頭振動(dòng)結(jié)合來(lái)改進(jìn)加工工藝，恰當(dāng)?shù)厝谌胍痪S或二維振動(dòng)，從而提高加工質(zhì)量。利用功能材料制成的致動(dòng)器，可滿足多元化的加工需求:響應(yīng)速度快、機(jī)械強(qiáng)度高、驅(qū)動(dòng)條件低、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，以及振動(dòng)頻率和幅值便于控制等。
　　針對(duì)振動(dòng)輔助加工對(duì)致動(dòng)器的使用需求，選用坡明德合金作為致動(dòng)器的核心材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了材料的磁致伸縮特性，分析了致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式和驅(qū)動(dòng)方法，確定了四桿驅(qū)動(dòng)中部鏤空的

2、結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了軌跡可控式磁致伸縮精密微位移致動(dòng)器具體結(jié)構(gòu)。根據(jù)致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和使用需求，經(jīng)函數(shù)解析建立了輸入的控制信號(hào)與輸出端瞬時(shí)坐標(biāo)之間關(guān)系，簡(jiǎn)述了致動(dòng)器末端的軌跡規(guī)劃及控制原理，為實(shí)驗(yàn)研究提供必要的理論依據(jù)。通過(guò)有限元法分析方法，對(duì)致動(dòng)器的固有頻率、振動(dòng)軌跡形狀、形狀控制方法等進(jìn)行了計(jì)算，旨在優(yōu)化致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，為實(shí)驗(yàn)研究提供必要的參數(shù)依據(jù)。
　　搭建了軌跡可控式磁致伸縮精密微位移致動(dòng)器的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)研究:磁場(chǎng)分布

3、實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所提出的致動(dòng)器磁場(chǎng)分布理論，并量化了磁場(chǎng)的具體分布狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)控制實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了正弦信號(hào)三要素對(duì)致動(dòng)器工作中輸出端子振動(dòng)幅值的影響。振動(dòng)軌跡控制實(shí)驗(yàn)，對(duì)致動(dòng)器的動(dòng)態(tài)振動(dòng)性能進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試、分析及評(píng)價(jià)。本文在對(duì)致動(dòng)器的末端振動(dòng)軌跡中，提出了在線調(diào)整的方法，可根據(jù)對(duì)振動(dòng)軌跡的具體使用需求，通過(guò)輸入信號(hào)的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)形態(tài)的控制。
　　本文的研究工作是對(duì)提供小幅工具頭振動(dòng)之致動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式及控制方法的進(jìn)一步發(fā)展和完善，有助于振動(dòng)