1、焊接结构两种。铸造结构的材料比较容易供应，消震性能较好，但质量较重，刚度较差。焊接结构与之相反，质量较轻，刚度较好，外形比较美观，但消震性能较差。铸造结构尽量使壁厚不要有突然的变化，适当加大过渡圆角，减少应力集中。结构设计需使铸造和加工方便。焊接结构尽量设计成具有对称性的截面和对称性的焊缝位置，以减少焊接变形。要合理布置筋板，数量不宜过多。焊缝应尽量远离应力集中区域，尽量避免用焊缝直接承受主要工作载荷。焊缝避免交叉与聚集，并考虑焊接施工方便。四维微调工作台的设计特点目前大行程超精密工作台设计的方案主要有两种设计思路级进给方式，采用直线电机非接触进给或利用静摩擦驱动进给两级进给方式，即采用粗动与精动系统相结合，以达到高的定位精度和分辨率。四维微调工作台的设计特点是采用两级进给方式,即粗动与精动系统相结合,粗动工作台完成高速度大行程，微动工作。

2、硬化系数润滑剂系数接触强度计算的尺寸系数。综上所述，查现代机械传动手册，对于标准直齿轮，取查表知.对于直齿轮.式中，端面重合度。根据齿数和模数查表知.则螺旋角系数.根据各零件的初估重量及滑动导轨的摩擦系数，取，。则.初选齿轮的齿宽，齿条的齿宽。则因为齿条的分度圆直径为无穷大，.所以据式.，可得又查表知使用系数动载荷系数接触强度计算的齿向载荷分布系数，据齿轮的布置为对称布置.式中，为齿宽系数为齿宽。取由式.，计算有接触强度计算的齿间载荷分布系数所以由式.，根据齿轮的材料查表有接触疲劳极限接触强度计算的最小安全系数因的精确定量较为困难，根据精密机械设计基础，按经验取接触强度计算的寿命系数速度系数粗糙度系数工作硬化系数润滑剂系数接触强度计算的尺寸系数据式.，据式.，因而有故满足要求。弯曲强度的校核弯曲强度校核的基点是计算齿根应力应不大于许用齿根。

3、维微调工作台的结构设计从方向粗调机构方向微调机构方向粗调机构方向调节机构水平转角调节机构和垂直仰角调节机构六大方面着手对四维微调工作台的结构组成及工作原理进行详细的阐述。其次，将对四维微调工作台的传动方案机体主要材料及四维微调工作台导轨设计形式进行选择。最后，本文将对弹簧示数装置支承和基座进行设计。还有，将对四维微调工作台的主要机构及零件进行结构设计并对受载荷较大的零件进行合理性分析。第章四维微调工作台的总体方案设计.微调工作台的结构设计及特点机身结构设计应满足下列要求.机身在满足强度刚度的条件下，力求质量轻节约金属。.结构力求简单，并使装于其上的所有部件零件容易安装调整修理和更换。.结构设计应便于铸造或焊接和机加工。.必须有足够的底面积，保证微调工作台的稳定性。.结构设计应力求减少振动和噪声。.机构设计力求外形美观。机构结构分为铸造结构。

4、，.取。为了满足行程条件及齿轮齿条的完整啮合，应齿数上留有余量，初定此条的齿数。所以齿条实际啮合的长度。圆整取强度的校核接触强度校核接触强度校核的基点是齿轮节点处的计算接触应力应不小于其许用的接触应力。即.或接触强度计算安全系数应小于接触强度的最小安全系数。即.此设计的齿轮采用第种方法校核。根据赫茨公式，可以导出接触应力基本值的计算式.式中，节点区域系数弹性系数重合度系数螺旋角系数分度圆上的名义切向载荷最小工作齿宽齿轮的分度圆直径齿数比。根据接触应力的基本值，再乘以四个与负载有关的修正系数，即可获得计算接触应力。即.式中，使用系数动载系数接触强度计算的齿向载荷分布系数接触强度计算的齿间载荷分布系数。而许用接触应力可依据试验齿轮的接触疲劳极限接触强度计算的最小安全系数及六个修正系数确定。即.式中，接触强度计算的寿命系数速度系数粗糙度系数工作。

5、调机构轴方向的微调是利用了螺杆转动螺母移动原理。装置中运动杆尺和顶杆可看作是螺杆，保持轴套和滑动台整体看作是螺母，锁紧螺母主要是为了减小螺纹间隙。旋转运动杆尺来实现微调，最小移动距离可达到.。为保证达到设计精度要求滑动台与导轨的接触面光滑整洁运行平稳，并且保证顶杆上的螺纹精度。图.方向微调机构方向粗调机构图.方向粗调机构轴方向的粗调也可看作是垂直方向上的粗调，其调节原理与轴方向上的粗调原理相同。轴方向调节机构的主要部分由纵向支架滑动轴承纵向调节螺杆齿条纵向导轨等组成。通过转动纵向调节螺杆，利用齿轮和齿条啮合使转动变为平动，实现轴方向上的粗调。精度依靠所设计的齿轮与齿条的精度，其调节范围依靠齿条的长度，根据需要可设计不同的调节范围以满足实验要求。本设计为保证达到技术标准.本文的主要工作本文是对四维微调工作台的结构设计进行研究。首先，本文将对。

6、台实现其精度要求，也就是说通过微动工作台对粗动工作台由于运动所带来的误差进行精度补偿，以达到高的定位精度和分辨率。两级进给的方案与单级进给相比,优点是可以结合目前成熟的大行程工作台技术,降低技术难度和研制风险,但是不可避免地使工作台的结构复杂化并增加了控制系统的控制难度。.微调工作台机体主要材料的选择超精密工作台要求工作台具有小质量高刚度和低热变形。因此工作台的材料选择应遵循如下原则密度小低热传导率低热膨胀弹性模量大技术要求经济成本。精动运动系统最终的位置监测和运动反馈。到年月，运动定位精度己经达到。.微调精密定位工作台的发展前景超精密工作台系统的定位精度和行程范围直接影响生产加工的精度。同时,工作台的速度加速度及启停过程的稳定时间则影响设备的效率,成为系统的重要指标。这些次定位的精密工作台系统可以按精度高低和行程大小分为两类小行程极高精。

7、力。即它利用磁悬浮原理，与气垫技术相比，磁浮具有无声易控和高效等优点。目前实现磁浮的方式主要有利用永磁体之间的排斥力利用超导技术产生磁浮利用感应涡流产生悬浮利用可控直流电磁铁实现悬浮。其中磁悬浮导轨主要利用感应涡流原理和可控直流电磁铁技术。但是磁悬浮导轨存在发热大控制复杂等缺点，限制了其在超精密加工领域的应用。在大行程精密工作台中多采用静压导轨，而且以气体静压导轨居多，这是因为气体静压导轨具有以下优点摩擦因数和摩擦力都很小，气体支承可在最清洁的状态下工作，具有冷态工作的特点，运动精度高，寿命长，可以在很宽的温度范围和恶劣环境中工作，能够保持很小的间隙。但是也有缺点承载能力低刚度小润滑而需要高的加工精度气体的可压缩性容易引起不稳定性气体无自润滑性及润滑而易生锈等。本设计中由于设计精度的要求，没有使用磁悬浮导轨的必要。其中滚动导轨中采用钢球或。

8、影响，提高系统的稳定性。采用模糊控制神经元网络控制等方法改善系统的非线性和不确定性。.磁悬浮微动工作台性能的进步提高在现有磁悬浮微动工作台基础上，充分考虑磁滞非线性磁饱和以及高次谐波对系统精度的影响，解决运动控制和定位技术，从而实现纳米级精度的大范围运动。未来的大范围高精度纳米测量要求在数十毫米以上的范围内达到至少亚纳米级的测量精度，这不仅使只采用其中之的测量方法难以实现，就连现在许多结合了多种测量的方法也是很难办到的。对纳米测量而言，能否取得高精度和大范围，这在很大程度上取决于信号处理的精度。随着电子技术的发展，加快信号处理的速度加大处理微调工作台的驱动方式摩擦传动具有正反空程小传动平稳噪声小等优点，适合精密定位。其不足之处是负载能力小，不能够产生太大的驱动力，否则传动过程容易产生打滑现象，因此限制了摩擦驱动的应用范围。与传统机床进给驱。

9、柱作为滚动体,具有较小的摩擦因数,但滚动导轨中由于滚动体与导轨之间的接触为点接触或线接触,其抗振性与滑动导轨相比较差。滑动导轨中导轨副之间是滑动摩擦,由于工作台整体机构比较小，导轨上承载的载荷不大，导轨中导轨副之间的摩擦很小，再由经济成本及设备维护上的考虑，本工作台选择滑动导轨的形式。本次设计的微调工作台导轨采用燕尾槽型，左右对称布置。导轨与滑轨应有适当的间隙，间隙小，导向准确平稳。.四维微调工作台的组成及工作原理方向粗调机构轴方向调节的粗调通过转动横向调节螺杆，利用齿轮和齿条啮合使转动变为平动，实现轴方向上的粗调。精度依靠所设计的齿轮与齿条的精度，其调节范围依靠齿条的长度，根据需要可设计不同的调节范围以满足实验要求。本设计为保证达到技术标准，要求向调节范围不超出。横向支架螺钉横向导轨连接螺钉齿条调节套横向调节杆螺钉图.方向粗调机构方向微。

10、技术结合多种微动方法以弥补各自的不足仍然是解决以上问题的主要办法。比如在现有研究已经成熟的各种微动工作台基础上，妥善解决好其中两种或者多种微动工作台间的兼容性，解决好机械结构间的装配误差多种平台间的定位误差，采用粗动和微动相结合的方法，粗动台用以完成快速大范围，微动工作台实现高精度，也就是说通过微动工作台对粗动工作台由于运动所带来的误差进行精度补偿，以此实现大范围高精度的要求。.新型纳米级微动工作台的研究运动方向间的交叉藕合严重影响纳米微动工作台的定位精度，因此需进步研究运动导向结构，从运动原理上有效地消除运动方向间的交叉藕合产生的定位误差，提高纳米级微动工作台的定位精度。.改进控制策略如采用建立迟滞和蠕变数学模型进行开环控制来避免因反馈而可能引起的不稳定问题，采用自适应控制消除建模的误差和参数的不确定性及系统环境的变化等因素对系统精度的。

11、相比，直线电机驱动具有以下优点省略了中间转换机构，减少了机械磨损，系统运行时可以保持高增益，实现精确的进给前馈，对给定的加工路径可以用高速进行准确跟踪，从而保证了机床的高精度和使用寿命。运行时，直线电机不像旋转电机那样会受到离心力作用，因此其直线速度不受限制。直线驱动的惯性主要存在于滑台，因此加工时可以有很高的加速度。直线电机靠电磁推力驱动，故系统噪声很小，改善了工作环境。过去应用直线电机驱动主要集中在高速进给领域，利用了它可以有很高的加速度和运行速度的优点，但随着电机技术的发展，直线电机驱动开始向精密定位发展，如日本研制的几款超精密工作台都应用了直线电机驱动。与传统的进给方式相比，在精密定位领域，直线电机驱动拥有更广阔的应用前景。国外研究现状目前，国外在精密定位技术方而的研究成果较多，世界上各发达国家对高精密技术的发展都给予了足够的重视。

12、的工作台系统和大行程高精度的工作台系统。小行程极高精度工作台大多采用压电元件或电磁元件作为驱动装置。行程多在数十微米的范围内,但位移分辨率可高达。大行程高精度工作台是指行程达毫米级以上,但定位精度略低于小行程系统的工作台系统。它大多采用直线电机或摩擦式驱动方式,运动分辨率大多在左右。大行程超精密工作台主要的类型有直线电机驱动摩擦驱动式,也有采用两级进给的方式,即采用粗动与精动两套系统,以同时兼顾大行程高响应速度和高定位精度。如今，高精密的测量定位仪器在社会的各个领域都有了广泛的应用，特别是些需要精密仪器的航空航天等产业。随着科技的发展，社会的进步，对高精密的测量定位仪器的精度要求越来越高。大范围高精度是对微动工作台提出的新要求，然而大行程和高精度是微动技术中的对矛盾。因此微动工作台的未来研究方向应围绕如何解决这对矛盾展开。.多种微运动相结。

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