微進給工作臺的設計及控制方法的研究.pdf

1、超精度加工技術是國家重點資助的研究領域,而高質(zhì)量的納米級微進給系統(tǒng)是實現(xiàn)超 精度加工的關鍵.該文緊密結(jié)合工程實際問題,研究納米級精密磨床輔助進給工作臺,擬在進一步提高磨床加工精度,其研究成果具有重要的研究價值和實用意義.取得如下研究成果:詳細闡述了一臺以電致伸縮陶瓷作動器驅(qū)動源,彈性鉸鏈為彈性變形元件的微進給工作臺的結(jié)構(gòu)特性和工作原理,確定了工作臺的驅(qū)動方式及驅(qū)動元件,設計了工作臺的主體結(jié)構(gòu),并利用高等材料力學和有限單元法進行了剛度校核

2、及應力校驗.將該工作臺等效為單自由度彈簧阻尼系統(tǒng),建立了該工作臺動力學模型.為消除平臺輸出位移非線性及實際工作過程中切削干擾力,建立了針對該平臺的閉環(huán)控制模型.提出了位移反饋的PID控制算法和力前饋 控制算法以消除平臺輸出的非線性特性和外界干擾力的影響.該系統(tǒng)可采用精密的電容傳感器作為移反饋裝置,前饋控制中增加了力傳感器作為前饋通道的反饋元件.最后在Matlab環(huán)境下進行了以上控制算法的仿真,結(jié)果表明平臺定位精度和動態(tài)跟蹤精度得到很大的