无摩擦的空气轴承技术对超精密加工机床进给驱动系统的控制需求的影响

加工过程中随着对精密度和加工环境的要求的不断提高,越来越需要在机床的结构和控制器原理这两者之间进行特殊的组合。近年来,为了补偿进给驱动系统的直线导轨的摩擦造成的影响,人们发明了大量的控制决策,例如[1]—[3]。他们虽然提供了各式各样的功能强大的非线性的机构,但通常又使用相当复杂的计算机算法来耗费系统资源。借助于先进的空气静压轴承技术(FVM—空气—轴承)摩擦可以被彻底消除,因而直线导轨也就不存在爬行现象,而阻尼比和垂直于进给方向的刚度却非常大,这种结构对所使用的控制决策提出了特殊的要求,本文就针对这些要求对各种方法进行了研究。     

用于微机器人的线切割加工的平行弹性平台

本文给出了具有四个圆形柔性铰链的平行弹性平台的研究结果,并运用材料力学和有限元分析进行了理论仿真,利用线切割加工工艺制造了几个整体式的平台。颈缩截面的厚度为20—100um。对这些结构的刚度进行了精密测量并与理论值进行了比较。这使得能够定性的分析在电加工中产生的在微米级范围内不能忽略的粗糙度和其它表面变形的影响。通过这些实验得到的结果对其它具有几个自由度的复杂柔性机构非常有用。