微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件在民用、軍用以及航天領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用。超精密快刀伺服加工技術(shù)具有效率高、精度高等優(yōu)點(diǎn),越來越多的應(yīng)用于微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的加工中。對于特征尺寸小于100μm的小周期微結(jié)構(gòu)的加工,要求快刀伺服系統(tǒng)具有高的動態(tài)性能,在高頻工作條件下具有一定的位移輸出。單壓電陶瓷驅(qū)動的快刀伺服系統(tǒng),柔性鉸鏈的剛度較大,使壓電陶瓷在高頻運(yùn)動時產(chǎn)生了位移損失,限制了壓電陶瓷性能的發(fā)揮。本文針對單壓電陶瓷驅(qū)動快刀伺服系統(tǒng)的不足,利用雙壓電陶瓷驅(qū)動的原理,期望減少壓電陶瓷的位移損失,研制了一套具有高頻響、大行程的快刀伺服系統(tǒng),主要研究內(nèi)容如下:1)對單壓電陶瓷驅(qū)動柔性鉸鏈的快刀伺服系統(tǒng)的原理進(jìn)行了分析�；趩螇弘娞沾沈�(qū)動快刀伺服系統(tǒng)的性能測試與小周期微結(jié)構(gòu)的加工實(shí)驗(yàn),分析了柔性鉸鏈對快刀伺服系統(tǒng)性能的制約,明確了性能提升的改進(jìn)方向。2)提出了雙壓電陶瓷分別驅(qū)動快刀伺服系統(tǒng)進(jìn)刀與退刀的思路。針對柔性鉸鏈的剛度會使壓電陶瓷產(chǎn)生位移損失的不足,設(shè)計了雙壓電陶瓷同向驅(qū)動快刀伺服系統(tǒng),并對該系統(tǒng)進(jìn)行了理論模型分析和實(shí)體建模。3)對設(shè)計的雙壓電陶瓷驅(qū)動系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。基于有限元仿真,對設(shè)計的雙壓...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1典型的光學(xué)微結(jié)構(gòu)元件可以看出，微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件在國民經(jīng)濟(jì)和軍事國防等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著重要的

成系統(tǒng)性能測試與微結(jié)構(gòu)表面加工實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證系統(tǒng)的性能，滿足小周期微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的超精密加工需求。1.1.2課題研究背景及意義當(dāng)前，光學(xué)微結(jié)構(gòu)元件制造已經(jīng)成為光學(xué)制造領(lǐng)域中重要的組成部分。具有復(fù)雜微結(jié)構(gòu)表面的光學(xué)元件在顯示設(shè)備、聚光光伏產(chǎn)業(yè)、交通標(biāo)識、精密光學(xué)系統(tǒng)和高能激光系統(tǒng)等領(lǐng)....

圖1.6美國加利福利亞大學(xué)研制的快刀伺服系統(tǒng)

圖1.6美國加利福利亞大學(xué)研制的快刀伺服系統(tǒng)基于壓電陶瓷驅(qū)動的快刀伺服系統(tǒng)，他通并以此建立PID閉環(huán)反饋控制以補(bǔ)償壓具運(yùn)動控制。其研制的FTS系統(tǒng)在加工頻響時的行程僅為450nm[18]。此外，美國立大學(xué)等都研制了快刀伺服系統(tǒng)[19-21]。求認(rèn)識較晚，對快刀伺服....

圖1.7吉林大學(xué)研制的快刀伺服系統(tǒng)

圖1.5韓國機(jī)器人制造技術(shù)中心研圖1.6美國加利福利亞大學(xué)研制的快究的快刀伺服系統(tǒng)刀伺服系統(tǒng)日本東北大學(xué)的高偉教授也研制了基于壓電陶瓷驅(qū)動的快刀伺服系統(tǒng)，他過電容式位移傳感器實(shí)時檢測刀具的位移并以此建立PID閉環(huán)反饋控制以補(bǔ)償電陶瓷的遲滯定位誤差，實(shí)現(xiàn)高精度的....

圖1.8浙江大學(xué)研制的快刀伺服系統(tǒng)及其柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)王貴林等人通過快刀伺服系統(tǒng)驅(qū)動性能分析、高剛度柔性

圖1.8浙江大學(xué)研制的快刀伺服系統(tǒng)及其柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)王貴林等人通過快刀伺服系統(tǒng)驅(qū)動性能分析、高剛度柔性鉸鏈刀架設(shè)計、快刀伺服系統(tǒng)模型參數(shù)辨識等內(nèi)容的研究，研制了基于壓電陶瓷驅(qū)動、利用柔性鉸鏈鉸接的快刀伺服系統(tǒng)，如圖1.9所示，系統(tǒng)輸出位移為25.8μm時....

本文編號：3938534