超精密激光加工系统设计

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1、摘要本文在参考近几年激光领域取得重火成果的基础上，对超精密激光加工系统进行了机电一体化结构设计，同时，对传动方式和控制系统进行了研究和分析。“超精密激光加工系统”来源子生产实际需耍，其宥高精度高效率的特点,从而必将推动制造业的发展。本论文主要做了支撑移动部分的方案设计，部件的结构设计，并对支撑和驱动部分的设计做了计算和校核。系统工作是通过滚珠丝杠把动力传给工作台,并使被加工工件在三轴方M上沿导轨并在其行程范围内做自由运动。在结构设计上，采用精密滚珠丝扛传动，它的传动精度高，无侧隙，刚性高；采用滚动导轨导向，它能实现无间隙轻力传动，而且

2、承载能力大。这些特征都使系统性能得到提高。在结构设计的基础上，对滚珠丝杜和滚动导轨进行计算和校核，使它能充分满足本系统对精度，刚度和寿命的要求。最后根椐系统所须达到的速度和扭矩，选择合适的步进电机。本设计能使整个“超精密激光加工系统”的生产效率提升，提高了加工精度，具有很好的经济效益。关键词：设计支撑移动滚珠丝杠滚动导轨步进电机ABSTRACTThisarticleinthereferencelaserdomainobtainsthegreatachievementinrecentyearsinthefoundation,hascar

3、riedontheintegrationofmachinerystructuraldesigntotheultrapreciselaserprocessingsystem,simultaneously,hasconductedtheresearchandtheanalysistothetypeofdriveandthecontrolsystem.Theexactitudelaserprocesssystemmentionedinthispaperisobtainedfromactualmanufactureandtakesadvant

4、agesofprecisionandefficiencywhichwillpromotetothedevelopmentofmanufacturing.Thisessaymainlycompletesprojectdesignof3stalkundersettingandmoving，thestructuredesignofessembly，calculationandcheckoutthedesignofundersettinganddrive.Thewholesystemworkistopassthedrivingtoworkpi

5、ecethroughball-screwandmovethemeasuredbodywithinthescopeofguiderailfollowingthreestalks.Instructuredesign，adoptpreciseball-screwhavinghighdriveaccuracyandrigidity，smallreturngap;adoptrollingguidewithasfollowscharacteristic:drivingwithnogapandbigallowableload.Allmakethep

6、erformanceofthissystemimprovement.Onthebasisofsuchdesign，calculateandcheckoutrollingrailandball-screw.Whichmakeitcompletelymeetthedesireaccuracy，rigidityandlife-span•Atlast,accordingtodesiredvelocityandtorque,choosesuitedsteppermotor.Thisdesigncancauseentire“theultrapre

7、ciselaserprocessingsystem’’theproductionefficiencypromotion,increasedtheworkingaccuracy,hasgoodeconomicefficiencyKeyword:designunder-settingandmovingball-screwguiderailsteppermotor目录1.论11.1本课题的提出和研究意义11.2国内外激光加工的研究和发展状况21.3超精密激光加工系统激光器的基木结构及其分类31.4本论文主要研究内容42.超精密激光加工系统总

8、体方案设计52.1超精密激光加工系统的结构设计52.2传动系统设计62.3驱动系统性能分析与方案设计62.4控制系统方案设计83.传动系统设4.计5.计6.析结3.1滚珠丝杠副的特点3.2设计条件3.3导向精度与轴向间隙