微小位移技術(shù)-資料下載頁
2025-08-15 22:12本頁面
【正文】 有良好的動(dòng)態(tài)特性和抗干擾能力，即最好采用直接驅(qū)動(dòng)的方式，無傳動(dòng)環(huán)節(jié)； 4） 微動(dòng)系統(tǒng)要便于控制，而且響應(yīng)速度快。 。 在微位移范圍內(nèi)，為使工作臺(tái)具有較高的位移分辨率，希望驅(qū)動(dòng)力或輸人位移的微小變化，就能使工作臺(tái)有所響應(yīng)，因此導(dǎo)軌副間的摩擦力及其變化特性，對(duì)工作臺(tái)的微位移運(yùn)動(dòng)特性有著重要的影響。 滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌的最小位移分辨能力主要受靜、動(dòng)摩擦力之差△ F和傳動(dòng)系統(tǒng)剛度 K的影響 ，減小動(dòng)、靜摩擦力之差和提高傳動(dòng)環(huán)節(jié)的剛度是提高工作臺(tái)位移分辨率的主要措施。 但是由于滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、制造困難、抗震性差、對(duì)臟物非常敏感，因此不適于作微動(dòng)工作臺(tái) 。由于彈性導(dǎo)軌僅利用受力后的彈性變形來實(shí)現(xiàn)微位移，故僅存在彈性材料內(nèi)部分子之間的內(nèi)摩擦，而且沒有間隙，因此可以達(dá)到 極高的分辨力 。 動(dòng)工作臺(tái)的馳動(dòng) 彈性微動(dòng)工作臺(tái)的位移精度完全取決于輸人位移的精度，因此如何產(chǎn)生微小位移是微位移技術(shù)中的重要問題。由第1節(jié)中可知，形成微位移的方法有兩種 : ① 過機(jī)械方法縮小輸 入 位移； ②用各種物理原理直接產(chǎn)生微小位移。 動(dòng)工作臺(tái)的馳動(dòng) 如前所述，機(jī)械式縮小方法，如彈性縮小機(jī)構(gòu)、杠桿、楔塊、絲杠等，都是通過縮小輸人位移來提高位置分辨率，已在實(shí)際中得到了應(yīng)用，并達(dá)到了亞微米級(jí)的定位精度。但它們共同的缺點(diǎn)是 :結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，故有各自的局限性。 動(dòng)工作臺(tái)的馳動(dòng) 直接產(chǎn)生微小位移的機(jī)構(gòu)，按物理原理，主要有 :電熱式、電磁式、壓電和電致伸縮式及磁致伸縮式等。 1） 電熱式和磁致伸縮式兩種微動(dòng)裝置伴隨有發(fā)熱現(xiàn)象，故此難以做到高精度。 2） 利用電磁吸力與平行彈 Ni導(dǎo)軌的反力平衡，而實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)的微動(dòng)裝置也獲得廣泛的應(yīng)用，它的特點(diǎn)是行程范圍大、分辨率較高 ,精度較高 。其缺點(diǎn)是，將工作臺(tái)保持一定位置時(shí)，電磁鐵線圈中始終要通過一定的電流，結(jié)果由于發(fā)熱而彰響精度，此外這種結(jié)構(gòu)的位移階躍響應(yīng)也同樣有振蕩的瞬態(tài)響應(yīng)，存在著靈敏度高時(shí)難于穩(wěn)定的問題。 。 3） 利用機(jī)電藕合效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)很高的位移分辨力 (可達(dá)5nm/V～ mm/V)，而機(jī)電藕合效應(yīng)進(jìn)行的速度快來不及與外界交換熱量，可以近似地認(rèn)為是絕熱過程，因此不存在發(fā)熱問題。利用機(jī)電禍合效應(yīng)制成的微位移器的最大優(yōu)點(diǎn) 是 ，只需要控制外加電壓，就容易實(shí)現(xiàn) 0. 01微米 級(jí)的超精密定位，它的缺點(diǎn)是行程小，壓電類微位移器擰制電壓高。 。 實(shí)現(xiàn)高 精 度的精密定位，一定要 選擇 與之相適應(yīng)的高分辨率的位置測(cè)量裝置。在選擇測(cè)量裝置時(shí)除具有高分辨率的性能外，還應(yīng)考慮測(cè)量范圍、重復(fù)精度、可靠度及穩(wěn)定性等。盡管目前測(cè)長(zhǎng)方法很多，但精度到亞微米級(jí)的測(cè)量方法是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量主要有兩種方法：激光測(cè)長(zhǎng)和光柵測(cè)長(zhǎng)。激光測(cè)長(zhǎng)是比較理想的方法，因?yàn)榧す鉁y(cè)長(zhǎng)無需使用光柵測(cè)長(zhǎng)時(shí)的高倍頻就能獲得較小的當(dāng)量。光柵因受光衍射現(xiàn)象的影響一般情況下，測(cè)量精度達(dá)到 是比較困難的。 電熱式微位移機(jī)構(gòu)包括電熱伸縮捧和電熱伸縮筒兩種結(jié)構(gòu)形式，都是利用物體的熱膨脹來實(shí)現(xiàn)徽位移的，其熱變形的原理如圖 546所示口傳動(dòng)桿 1的一端固定在支架上，另一端固定在沿導(dǎo)軌作徽位移的零部件 3上，當(dāng)線圈通電被加熱時(shí)，使傳動(dòng)桿受熱伸長(zhǎng)。 伸長(zhǎng)量與溫度材料的線膨脹系數(shù)有關(guān)。 機(jī)械式微位移機(jī)構(gòu)是一種古老式機(jī)構(gòu)，在精密機(jī)械與儀器中應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)形式比較多，主要有螺旋機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、楔塊凸輪機(jī)構(gòu)、彈性機(jī)構(gòu)以及它們之間的組合機(jī)構(gòu)由于機(jī)械式微位移機(jī)構(gòu)中存在機(jī)械間隙、摩擦磨損以及爬行等，所以運(yùn)動(dòng)靈敏度、精度很難達(dá)到高精度，故只適于中等精度。 一般有 、 。 作業(yè)： 52滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌在微位移范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)特性是否相似，為什么 ?影響滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌微動(dòng)能力的主要因素是什么，能否實(shí)現(xiàn)亞微米或更高的分率 ?
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1