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(全套CAD)四维微调工作台结构设计(终稿) (全套CAD)四维微调工作台结构设计(终稿)

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《(全套CAD)四维微调工作台结构设计(终稿)》修改意见稿

1、“.....实验测得工作台在,和方向上的定位分辨率分别为.,.和.,最大速度为,频响宽度为。.摩擦式驱动超精密工作台法国研制的摩擦驱动工作台重,通过液体静压导轨支撑,工作台的行程为.直线工作台的定位精度可达,最大速度为。台湾淡江大学等人设计了利用气体支撑的摩擦轮驱动工作台。反馈测量装置是台量程为.的激光干涉仪,整个装置被放置在温度和湿度的环境中。在和步进运动情况下,定位精度均优。国防科技大学的罗兵李圣怡等对摩擦扭轮式精密工作台进行了研究。此系统由高分辨率电机摩擦扭轮传动机构空气静压导轨和控制计算机等组成。摩擦扭轮传动机构导程.,光杠长度,螺母刚度气体静压导轨行程,设计直线度.交流伺服电机旋转分辨率实验结果表明在的行程上运动分辨率达到。我国的研究现状国内对高精度精密定位研究也很重视。很多家国内重点大学和知名企业开展了高精密定位仪器的研究开发,微调定位工作台的定位精度大致在左右,分辨率在.左右,但这些数据大多是样机系统在实验室条件下达到的。由于我国在高精度传感器......”

2、“.....在研发高精度定位平台及其产业化上尚需努力。清华大学与上海微电子装备有限公司合作开展研究,搭建了国内第套以运动精度为目标的气浮运动试验台,并进行超精密测量和运动控制的研究,己经取得了良好的研究进展。整个超精密工件台试验系统由质量达的花岗石底座基台主动隔振元件两套超精密直线运动系统组成。每套直线运动系统由桑层的粗动与精动系统组成,并由双频激光干涉仪提供位置检测和闭环运动反馈,检测精度可达到。长行程超精密导轨气浮滑块直线电机直线光栅组成大行程粗动系统可以实现以上的行程,以上的加速度和以上的速度。但其动态运动精度仅能达到几微米,定位精度可以达到数百纳米。为了实现乃至更高的运动精度,在上述大行程运动系统的气浮滑块上桑加安装了超精密气浮微动台,以对粗动精度进行微动补偿。微动台采用音圈电机驱动,电容传感器进行微动位置检测。双频激光干涉仪的测量镜安装在微动台的动台上,实现对粗微调,工作台,结构设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要第章绪论.课题背景及研究意义......”

3、“.....微调精密定位工作台的发展前景.系统组成及工作原理.本文的主要工作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四维微调工作台的设计特点.微调工作台机体主要材料的选择.微调工作台导轨设计形式的选择.四维微调工作台的组成及工作原理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垂直仰角调节机构.本章小结第章四维微调工作台的结构设计.微调工作台的传动设计计算轴方向粗调结构设计轴方向的粗调机构设计轴方向的粗调机构设计轴方向微调机构设计仰角调节机构设计.导轨的设计作用力方向和作用点位置对导轨工作的影响分析导轨主要尺寸的确定导轨的误差分析.弹簧的设计轴方向微调机构的弹簧设计绕轴旋转微调机构的弹簧设计仰角调节机构的弹簧设计.微调工作台的支撑和基座设计支承的设计基座的设计.本章小结第章示数装置的设计.示数装置设计要求.示数装置的分类......”

4、“.....轴微调示数装置的设计设计原理设计计算.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.课题背景及研究意义随着科学技术的发展,在电子光学机械制造等众多技术领域中迫切需要高精度高分辨率能够灵活控制的微动系统用以直接进行工作或配合其它仪器设备完成高精度的定位和测量。正是这种需要极大地促进了高精密定位和测量技术发展。高精度和高分辨率的超精密工作台系统在近代尖端工业生产和科学研究领域内占有极为重要的地位。它直接影响精密超精密切削加工水平精密测量水平及超大规模集成电路生产水平。同时,它的各项技术指标是各国高技术发展水平的重要标志。.国内外研究现状大行程超精密工作台主要的类型有直线电机式驱动摩擦式驱动,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。高精度和高分辨率的超精密工作台系统在近代尖端工业生产和科学研究领域内占有极为重要的地位。它直接影响精密超精密切削加工水平精密测量水平及超大规模集成电路生产水平。同时......”

5、“.....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度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。.又根据机械原理,为满足齿轮齿条能正确的啮合且能连续传动,齿条的模数,压力角。依据轴方向运动的范围,并考虑整个机构的对称性,齿条的理论长度应为。而齿距,.则齿条的齿数,.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......”

6、“.....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.......”

7、“.....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应力。即.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,本文将对四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......”

8、“.....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和焊接结构两种。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......”

9、“.....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......”

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A2X轴方向微调机构.dwg A2X轴方向微调机构.dwg (CAD图纸)

A2Z轴方向调节机构.dwg A2Z轴方向调节机构.dwg (CAD图纸)

A2仰角调节机构.dwg A2仰角调节机构.dwg (CAD图纸)

A3 导轨.dwg A3 导轨.dwg (CAD图纸)

A3横向齿条.dwg A3横向齿条.dwg (CAD图纸)

A3横向调节杆.dwg A3横向调节杆.dwg (CAD图纸)

A3立式支架.dwg A3立式支架.dwg (CAD图纸)

A3联接套.dwg A3联接套.dwg (CAD图纸)

A3器件保持架(手工图).dwg A3器件保持架(手工图).dwg (CAD图纸)

A3图纸 支盖架.dwg A3图纸 支盖架.dwg (CAD图纸)

A3图纸 纵向支架.dwg A3图纸 纵向支架.dwg (CAD图纸)

A3轴盖.dwg A3轴盖.dwg (CAD图纸)

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四维微调工作台结构设计说明书.doc 四维微调工作台结构设计说明书.doc

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