基于柔性压头的调平技术研究

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1、硕士学位论文基于柔性压头的调平技术研究LevelingTechnologyResearchBasedonFlexibleSqueezeHead学21004098史连理工大学DalianUniversityofTechnology舢删圳舢㈣删川川舢』Y2415858-—-大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献

2、均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：日期：雄年上月卫日本文由国家自然科学基金面上项目“微小结构装配的不确定性因素及几何域与性能域的映射关系"(51075058)、中央高校基本科研业务费专项资金“精密微小型惯性器件自动装配技术"(DUTIOZDG04)和西安飞行自动控制研究所企业委托项目资助完成，特此感谢!大连理工大学硕士学位论文摘要在微／精密机械制造领域，为保证零部件尺寸精度和装配精度达到较高水平，很多工况需要使用微位移机构对零部件进行平行度调整，尤其近年来，随着MEMS技术、生物

3、芯片技术等的发展，调平技术在微／纳尺度器件和结构的研究中发挥着越来越重要的作用。为此，本文基于柔性铰链的变形特性设计了一种柔性压头被动调平机构，研制了配套的应用设备，并围绕机构的一系列调平技术展开研究。在对柔性压头调平机理分析的基础上，对柔性部位结构形状及尺寸进行优化分析。用ANSYS对柔性压头进行调平能力和动力学性能方面的有限元仿真，选取了45号钢作为机构材料；利用材料力学理论和有限元仿真分别对机构进行应力特性、转动刚度和固有频率分析，通过对比研究，选取了圆角形结构作为柔性部位形状，确定了敏感参数a和b的尺寸值，使机构获得较好调平性能，完成柔性调

4、平压头的设计。根据柔性压头的结构特性，用理论研究及实验分析相结合的方法对相关的调平技术进行深入分析。提出了相对压强差百分比的概念，对调平后接触面压力分布一致性进行评价，实现了压力分布的定量分析。研究结果表明，机构在调平过程中保持很好的刚度一致性，许用载荷下变形补偿量容易实现；设计的柔性压头在载荷约为1000N时，单向和各向调平特性都获得较高水平。实验分析中在采用感压纸对压力分布情况进行采集的基础上，利用MATLAB对实验结果进行了图像处理，实现了感压纸颜色密度到压强值的转化。为了使柔性调平压头的实用性在实际工程中得到验证，研制搭建了配套的应用设备，

5、可以实现运动和压力的精确控制。柔性压头在聚合物微结构制造和铟封工艺中使用时，取得了预想效果。关键词：柔性结构；调平技术；压力一致性；ANSYS仿真；设备研制基于柔性压头的调平技术研究LevelingTechnologyResearchBasedonFlexibleSqueezeHeadAbs仃actInthefieldofmicro／precisionmachinerymanufacturing，inordertoensuretheprecisionaccuracyofthesizeofpartsorassembly，themicro-displa

6、cementmechanismiSusedtorealizeparallelisminmanyworkingconditions．Thelevelingtechnologyplaysanincreasingroleintheresearchofmicro／NanO．scalestructuresanddevices，withthedevelopmentofMEMS，bio．chiptechnologyandSOon，especiallyinrecentyears．Soapassivelevelingsqueezeheadisdesignedinth

7、ispaper，basedonthedeformationcharacteristicsofflexiblehinge．Inaddition，theapplicationequipmentofthelevelingsqueezeheadisdeveloped，andtherelevantlevelingtechnologyisresearcheddeeply．Onthebasisofanalyzingthelevelingmechanismonflexiblesqueezehead，theoptimizationanalysesofstructur

8、alshapeanddimensionarefinished．TheLevelingabilityanddynamicpe