超精密机床液体静压导轨的设计与可靠性分析

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）超精密机床液体静压导轨的设计与可靠性分析朱涛二〇一五年六月分类号：学校代号：１１８４５ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０１１２６广东工业大学硕士学位论文工学硕士（）超精密机床液体静压导轨的设计与可靠性分析朱涛指导教师姓名、职称：刘强教授／赵翼翔教授专业或领域名称：机械电子工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：２０１５年６月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄｔｏＧｕａ

2、ｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ（ｇ）ｆＵ－ＤｅｓｌｔｒｉｇｎａｎｄＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏａｐｒｅｃｉｓｉｏｎＨｙｄｒｏｓｔａｔｉｃＳｌｉｄｅｓＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｕＴａｏＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｉｕＱｉａｎｇＰｒｏｆ．ＺｈａｏＹｉｘｉａｎｇＪｕｎｅ２０１５Ｓｃｈｏｏｌｏ

3、ｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６＾摘要超精密加工技术在现代工业中占有重要地位，决定超精密加工技术的关键是超精密机床，而超精密机床的核心部件是导轨。液体静压导轨运动具有高刚度、高精度、低磨损、长寿命、减震吸振效果好等优点，因此运用广泛。本文以广东省微纳加工技术与装备重点实验室自主研发的ＮＭＭ５０

4、０五轴机床液体静压导轨为研究对象，主要从以下几方面的内容进行了研究：１对各种类型的液体静压导轨进行了详细的分析和综合的比较。对ＮＭＭ５００（）五轴机床液体静压导轨进行了三维建模设计，并对导轨的各参数进行了计算。介绍了液体静压导轨的供油系统及毛细管节流器的设计。（２）对液体静压导轨进行了螺栓预紧力仿真分析，得出了导轨变形曲线。分析了实际导轨面的直线度，建立了导轨运动的简化模型。并根据油膜承载的相关理论建立数学模型，计算出了液体静压导轨运动的直线度误差。３介绍了液体静压导

5、轨的热处理、表面刮研处理、安装与修正。对液体静压（）导轨表面和液体静压导轨运动的直线度误差进行了检测。重点阐述了实验结果数据的处理及结果的表达。４设计了可靠性试验，分析了液体静压导轨在不同环境参数下工作的可靠度。（）一并进步设计正交试验，分析各环境条件综合作用对液体静压导轨直线运动的影响，并找出了最大影响因子。关键词：液体静压导轨；直线度误差；激光干涉仪；可靠性；正交试验Ｉ广东工业大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＵ－ｌｔｒａｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｃｈｉｎｉ

6、ｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｖｅｌｏｉｎｐｇｙｐｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｕｉｐｍｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｔｈｅｋｅｄｅｃｉｓｉｏｎｓｏｆｑ，ｙｕｔｒａ－ｒｅｃｓｏｎｍａｃｈｎｎｓｕ－ｔｒａｒｅｃｓｏｎｍａｃｈｉｎｅｏｏｌｓｗｃｈｃｏｒｅｃｏｍｏｎｅｎｔｉｓｌｐｉｉｉｉｇｉｌｐｉｉｔｈｉｐｓｌｉｄｅｓ．Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｓｌｉｄｅｓｉｓｕｓｅｄｗｉｄｅｌ

7、ｙｗｉｔｈｈｉｇｈｒｉｉｄｉｔｙｈｉｈｒｅｃｉｓｉｏｎｌｏｗｗｅａｒｌｏｎｇ，ｇｐ，，ｇｌｉｆｅａｎｄｏｏｄｖｉｂｒａｔｉｏｎａｂｓｏｒｔｉｏｎｄａｍｉｎｅｆｆｅｃｔ．ＩｎｔｈｉｓａｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＮＭＭ５００ｇｐｐｇｐｐ，Ｆ－ｔｔｔｉｖｅａｘｉｓｍａｃｈｉｎｅｈｙｄｒｏｓａｉｃｓｌｉｄｅｓｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｌｙｂｙＧｕａｎｇｄｏｎｇｋｅｙＬｔ－ｔｔｅｃｈｎｏｍｅｎｔａｂｏｒａｏｒｏｆｍｉｃｒｏｎａｎ

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