导　　师： 李克天; 廖彩飞

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 随着科学技术的迅猛发展,具有复杂微结构的光学表面越来越广泛地被应用到航天、通讯、医学和军事等一系列科学领域中。这类光学表面通常形貌复杂,对加工的要求很高,加工时间长,传统的加工方法已经很难满足日益增长的需求。快刀伺服加工技术以其频响宽和效率高的特点,能够很好地解决关于复杂面型加工的核心问题。现在国内快刀伺服加工技术的加工行程都比较短,基于此本文尝试研制出一套工作行程较大的快刀伺服装置,并对其进行相关测试。其主要内容如下:1.根据大行程的设计要求,从四种驱动方式和两种导向结构的对比中,选择出“音圈电机+气浮导轨”的形式。进行受力分析,计算出惯性力、切削力和摩擦力,完成对音圈电机的选型。完成对快刀伺服装置的数学建模得到传递函数,并进行响应仿真。2.尝试采用的多孔质节流器设计气浮导轨。设计实验测量出多孔质材料的渗透率,并检查其是否在发生气锤现象的范围之内。按照设计要求和实际情况选择了矩形封闭式结构的空气静压导轨,并建立数学模型。根据模型的推导,得到气浮导轨的承载力和刚度,从中选出最佳工作间隙。3.选择用PMAC控制器、Elmo驱动器和RENISHAW光栅尺完成了快刀伺服装置控制系统的搭建。完成对驱动器的参数设定与控制器的PID整定,并进行相关响应测试。4.用高精度的MTI电容传感器搭建测试平台,测试了快刀伺服装置的定位和重复定位精度、稳定性和工作频响。搭建加工实验平台,加工出扇形微结构工件。实验结果验证了本文所设计的快刀伺服装置具有较大的工作行程且能加工出微型特征的工件。

关 键 词： 音圈电机 气浮导轨 控制器 性能测试

领　　域： []