本文關(guān)鍵詞：帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭的研制　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著微納米科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,微納米材料和人們的生活與工作愈加息息相關(guān)。原子力顯微鏡(AFM)的引入極大了豐富了微納加工的內(nèi)容,其主要特點(diǎn)就是其加工頭的有限剛度,并通過(guò)對(duì)加工力的控制實(shí)現(xiàn)了與材料的緊耦合,成為了納米機(jī)械刻劃加工的一種重要手段。但是由于原子力顯微鏡設(shè)計(jì)的根本目的是為了檢測(cè),施加在工件表面的力非常小,限制了其加工的范圍。針對(duì)上述存在的問(wèn)題,基于AFM力閉環(huán)原理本文研制了一套帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭,并利用該裝置對(duì)不同材料進(jìn)行了機(jī)械刻劃實(shí)驗(yàn)的研究。具體內(nèi)容如下: 首先,設(shè)計(jì)了一套帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭的機(jī)械部分,包括進(jìn)給系統(tǒng)、力測(cè)量裝置和微探針的研制,并對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的應(yīng)變、模態(tài)和溫度變化的影響進(jìn)行了分析。 其次,對(duì)帶有力反饋系統(tǒng)的微加工頭的控制系統(tǒng)的硬軟件進(jìn)行了研制。控制系統(tǒng)的硬件部分是基于UMAC控制單元的控制系統(tǒng),軟件部分是通過(guò)UMAC提供的編程功能完成自動(dòng)逼近過(guò)程和加工過(guò)程中的力伺服的控制功能,并設(shè)計(jì)了人性化的控制程序界面。 最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了不同材料的加載卸載曲線、力自由下降曲線和閉環(huán)跟蹤特性曲線,利用該裝置分別對(duì)不同材料進(jìn)行了力閉環(huán)的機(jī)械刻劃實(shí)驗(yàn),將其所得到的結(jié)果與開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)條件下得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,分析了不同因素對(duì)力閉環(huán)加工質(zhì)量的影響。
[Abstract]:With the rapid development of micro and nano science and technology, micronanomaterials are increasingly closely related to people's life and work. The introduction of atomic force microscopy (AFM) has greatly enriched the content of micro nano machining. Its main feature is the finite rigidity of the machining head, and has tightly coupled with the material through the control of the machining force. It has become an important means of nano mechanical processing. However, as the fundamental purpose of the atomic force microscope design is to detect, the force exerted on the surface of the workpiece is very small, limiting the range of its processing. In view of the above problems, based on the AFM force closed loop principle, we developed a set of micro foreman with force feedback system, and used this device to study the mechanical characterization experiment of different materials. The specific contents are as follows:
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH165.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1337901