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随着航空航天等高新技术的飞速发展,对精密、超精密加工的精度要求也逐渐提高。高质量的精密进给系统是实现精密加工的关键,本文以精密磨床进给系统为背景,主要研究基于磁致伸缩材料的宏微组合精密进给工作台的特性及设计,对提高磁致动精密进给工作台的控制精度有重要意义。 论文首先在机床进给平台大行程、高精度、高刚度的加工要求基础上,确定了精密进给工作台宏微组合双驱动的整体结构方案;根据工作台的设计要求,分别设计了宏动以及微动平台的结构及驱动方式,在此基础上,对精密进给工作台的微驱动——超磁致伸缩致动器进行了设计,主要包括:超磁致伸缩棒的材料选择和尺寸设计、驱动线圈具体参数的确定以及其它部件的选择和设计,同时,综合考虑柔性铰链的转角刚度和拉伸刚度,对微动平台的位移刚度进行了计算。 论文首次提出了微动平台的负载效应以及宏微耦合问题。以超磁致伸缩材料的本构模型为基础,考虑微动平台负载效应,建立了超磁致伸缩致动器的位移模型,分析了致动器负载效应对平台输出的影响,有利于提高精密进给工作台的定位精度;在此基础上,论文分析了宏微平台耦合特性,一是宏动输入下,对微动平台输出的影响,二是微动输入下,宏动平台的耦合输出,为下一步宏微精密进给工作台的结构优化和系统控制提供了重要的理论基础。