超精密切削微进给系统的研制

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1、天津大学硕士学位论文超精密切削微进给系统的研制姓名：谭淑英申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：张大卫20050601中文摘要本文密切结合国家自然科学基金项目的研究而作，以开发纳米级超精密机床辅助工件刀架为目标，以压电材料科学、弹性铰链理论、计算机控制技术为基础，系统地研究了一类以PZT作动器为驱动装置、弹性铰链为预紧机构的微进给系统结构设计、动力学建模及控制系统等关键技术，取得以下研究成果：口设计了一种以压电伸缩陶瓷作动器为动力源，弹性铰链为弹性变形元件的新型微进给刀架，并利用有限元软件对刀架中的关键部件一弹性铰链进行了结构尺寸优化设计，得到了合理的结构参

2、数。口利用ANSYS有限元分析软件对微进给刀架的静态和动态特性进行了分析，给出了微进给刀架的静态刚度分布以及前六阶模态振型。口将微进给刀架等效为单自由度振动系统，建立了动力学模型，并对系统阶跃响应特性进行了分析。口对微进给刀架的位移、静态和动态等特性进行了详细的实验研究。上述研究成果对于开发实用性微进给刀架和提高超精密车床的加工精度，具有重要的理论意义和实用价值。关键词：超精密加工微进给刀架PZT作动器弹性铰链ABSTRACTCloselyconnectingwiththeNationalNatureSciencesponsoredsubject，withtheaidof

3、thescienceofpiezoelec订icmaterial，flexurehingetheory，computercontroltechnology,Thisdissertationdealswithakindofsinglepiezoelectrictranslatormicro-feedingsystem，whichusetheflexurehingesasthepreloadmechanism．Thestudyfocusesonthekeytechnologiesofthedynamicmodel，staticanddynamiccharacteristics

4、．Thefollowingcreativeworkhasbeencompleted．口Thestructurecharacteristicsandworkingprincipleofamicro-feedingtoolholderispresentedindesign．Themicro—feedingtoolholderdrivenbypiezoelectrictranslator,preloadedbyflexurehinges，Withtheaidofthefiniteelementmethod，thestructuralparameteroftheflexurehi

5、ngeshavebeenoptimized．口Thestaticanddynamiccharacteristicsofthemicro-feedingtoolholderhavebeenanalysedthroughthefiniteelementmethod．Thestaticstiffness，oscillationmode．口Simplifyingthemicro-feedingtoolholderintoasingledegreeoffreedomspring-dampingsystem，thedynamicmodelofithasbeenestablished，

6、andthesteprespondofthesystemhasbeenstudied，口Studythedisplacement．staticanddynamiccharacteristicsofthemicro-feedingtoolholderintheexperiments．Theachievementstatedinthisdissertationisimportantforutilizationmicro—feedingtoolholderandimprovingtheprecisionofthelathemachine．Keywords：ultra-preci

7、sionmachining，micro—feedingtoolholderpiezoelectrictranslator,flexurehinge儿独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：j浮确醍最签字日期：对年7月／同学位论文版权使用授权书本学