發(fā)布時間：2018-04-25 22:06

  本文選題：液體靜壓滑臺 + 超精密豎直滑臺�。� 參考：《光學(xué)精密工程》2017年08期

【摘要】：為了滿足航天關(guān)鍵件的加工精度要求,需要設(shè)計并制造滿足設(shè)計要求的納米級精度的豎直液體靜壓滑臺。本文針對滑臺結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件及公差設(shè)計方法展開了研究。首先,根據(jù)高精度豎直滑臺的設(shè)計要求,采用不等流量的滑塊結(jié)構(gòu)及控制方法整體設(shè)計滑臺結(jié)構(gòu)。設(shè)計時,將所有液壓油管路均設(shè)置在滑塊中,以減小油壓損耗,且使得滑臺結(jié)構(gòu)緊湊。接著,為使圓孔加工時圓度誤差不受導(dǎo)軌剛度的影響,采用等導(dǎo)軌剛度的設(shè)計方法,同時給出了該方法下油膜厚度、剛度、壓力的計算方法。文中還證明了上下油腔不等承載面積法能夠降低豎直滑臺由于傾覆力矩產(chǎn)生的傾角誤差,提高導(dǎo)軌運動精度。在此基礎(chǔ)上,提出了基于不等流量結(jié)構(gòu)的幾何精度設(shè)計方法,計算并證明了不等流量的結(jié)構(gòu)和控制方法可以降低導(dǎo)軌和滑塊極高的制造等級要求和制造成本。最后,根據(jù)上述設(shè)計方法設(shè)計并制造了數(shù)控納米曲面磨床豎直滑臺,并測試了該磨床豎直Z滑臺的運動精度。結(jié)果顯示采用不等流量結(jié)構(gòu)的滑臺制造公差要求由IT1降低到IT3。Z滑臺精度測試結(jié)果為:定位誤差為±80nm,重復(fù)定位誤差為48nm。
[Abstract]:In order to meet the requirement of machining precision of key parts in space, a vertical hydrostatic hydrostatic sliding table with nanometer precision is designed and manufactured. In this paper, the structure, key components and tolerance design method of slide platform are studied. Firstly, according to the design requirements of the high precision vertical sliding table, the sliding block structure with unequal flow rate and the control method are adopted to design the sliding table structure as a whole. In order to reduce the oil pressure loss and make the slide table compact, all hydraulic oil pipes are arranged in the slider block. Then, in order to ensure that roundness error is not affected by the stiffness of guide rail, the design method of equal guide rail stiffness is adopted, and the calculation method of oil film thickness, stiffness and pressure under this method is given. It is also proved that the unequal bearing area method of the upper and lower oil cavities can reduce the inclination error caused by the overturning moment of the vertical slide table and improve the motion accuracy of the guide rail. On this basis, a geometric precision design method based on unequal flow structure is proposed. It is proved that the structure and control method of unequal flow can reduce the high manufacturing grade requirement and manufacturing cost of guide rail and slider. Finally, according to the above design method, the vertical sliding table of NC nano-curved grinding machine is designed and manufactured, and the motion accuracy of the vertical Z sliding table of the grinding machine is tested. The results show that the tolerance of sliding table with unequal flow structure is reduced from IT1 to IT3.Z. The results show that the positioning error is 鹵80nm, and the repeat positioning error is 48nm.
【作者單位】： 東華大學(xué)機械工程學(xué)院;密歇根大學(xué)S.M.Wu制造中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.51675096)
【分類號】：TG502.1

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本文編號：1803176