基于壓電陶瓷的步進(jìn)式進(jìn)給機(jī)構(gòu)的研制.pdf

1、超精密加工技術(shù)作為高科技領(lǐng)域中的基礎(chǔ)技術(shù)，已經(jīng)成為一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要支撐技術(shù)。精密和超精密機(jī)床在超精密加工技術(shù)的研究和發(fā)展過程中起著決定性的作用。傳統(tǒng)的超精密機(jī)床的精度主要是靠機(jī)床的基準(zhǔn)元部件的精度達(dá)到的，然而，依靠繼續(xù)提高超精密機(jī)床部件的精度來提高加工精度已十分困難。隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于超精密加工中，以實現(xiàn)刀具的精確微小位移，并在加工過程中對加工誤差做出相應(yīng)補(bǔ)償以保證零件尺寸加工精度和表面質(zhì)量。因此

2、，在超精密加工領(lǐng)域中，微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)已經(jīng)成為十分重要的組成部分。本課題的研究對于提高超精密機(jī)床的加工精度和工件表面質(zhì)量有著重要的意義。
　　本文采用摩擦驅(qū)動原理設(shè)計了大行程、高分辨率的步進(jìn)式微進(jìn)給機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)是由壓電陶瓷驅(qū)動、滾珠絲杠傳動、空氣靜壓導(dǎo)軌支撐的微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)。本文采用實驗的方法對壓電陶瓷微驅(qū)動器的特性進(jìn)行了測試，得到了相應(yīng)的特性曲線。根據(jù)氣體潤滑的基本原理，推導(dǎo)了空氣靜壓導(dǎo)軌的靜態(tài)性能解析計算公式，同時對空氣靜壓導(dǎo)軌的靜

3、態(tài)特性進(jìn)行了分析。本文設(shè)計的施壓裝置采用由壓電陶瓷驅(qū)動的柔性四桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)壓力，用有限元方法對柔性四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模和計算，通過對柔性四桿機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性分析得到了在靜力作用下的變形和應(yīng)力分布。分析了摩擦傳動機(jī)構(gòu)的力學(xué)特性，對摩擦表面接觸的特性進(jìn)行了分析，并對摩擦傳動在精密定位方面的相關(guān)問題進(jìn)行了研究。本文對機(jī)構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩問題進(jìn)行了深入分析，得到了對驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的影響因素；還對機(jī)構(gòu)的傳動鏈剛度進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)的傳動鏈剛度計算公式。本文建