《精密工作台概述》PPT课件

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1、一、精密工作台概述①加工或测量时承载被测零部件的平台。②能够实现一个或多个方向的运动。③在各个方向上的运动是独立的1、工作台的定义2、工作台的分类按工作台所实现运动轨迹在空间的位置来分，有一维工作台，二维工作台，三维工作台，甚至到六自由度3、精密工作台的组成和分类4、精密工作台的用途①．光刻机②.精密测量③.生物芯片技术④．数控加工精密工作台是集精密位置检测技术、驱动技术、直线导向技术、控制技术等多项技术为一体的有机综合体。在这些技术中，如果某一个方面得到改进或提高，将使精密工作台整体性能得到提

2、高。二、精密工作台技术的发展概况微纳米加工技术的发展，离不开精密工作台技术的发展和进步。主要表现在精度、速度和行程等方面。在材料、测量技术、驱动技术、控制技术等方面有了长足的进步，使工作台朝高精度、高速度、大行程的方向发展。1．材料2．测量技术测量手段主要有光栅测量和激光干涉仪测量。目前光栅测量的分辨率可达到纳米量级，测量精度为土0.01um，测量范围为100mm。可实现非接触测量。3.驱动技术驱动技术直接决定了工作台的速度、精度、行程和整个设备的效率。驱动技术有间接驱动和直接驱动两种方式。间接

3、驱动方式是驱动元件通过传动机构驱动工作台。这种方式存在的缺点是：传动链较长，系统结构复杂，附加惯量大，刚度低，而且零部件的弹性变形会影响精度，此外，由于摩擦磨损将导致精度渐变等。驱动元件常采用直流伺服电机、交流伺服电机，有时也采用步进电机。直接驱动方式：即利用电机直接驱动工作台，取消电机到工作台之间的传动环节，使传动链缩短为零，实现“零传动”。与间接驱动方式相比，直接驱动方式更易于实现高速度和高加速度的运动，同时再配合高精度的导轨就可以实现亚微米和纳米级的定位精度。直接驱动元件有：直流无刷力矩电

4、机、电磁式直线电机和压电直线电机。4.直线导向技术导轨在工作台中起着承载和导向的作用，决定着工作台的导向精度、运动轨迹，直接影响着设备的作图精度。常用的导轨有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三种。此外，还有两种新型导轨：柔性铰链和悬浮导轨。5．控制技术计算机数字控制方式。控制系统主要由主控制系统、运动指令给定系统和位置伺服控制系统等组成。精密工作台的控制方式多采用闭环控制。三、精密工作台的结构型式1、平面单层式结构机械式气浮式①气浮式②2、双层结构3、大行程纳米级精密工作台的实现4、回转工作台的实现

5、四、精密工作台的设计1、精密回转工作台技术要求①有效负载：不小于4Kg；②台面尺寸：不小于ø300mm；③速率范围：0.1°/s～18000°/s；④速率控制精度：0.1°/s±0.5%；⑤速率测量精度：高于0.1°/s；⑥最大加速度值：18000°/s2；⑦位置控制精度：不低于0.02°。