三軸精密運(yùn)動(dòng)臺(tái)用于微細(xì)銑削加工

背景介紹

三軸精密運(yùn)動(dòng)臺(tái)用于微細(xì)銑削加工，隨著微/納米科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展，以尺度微小及結(jié)構(gòu)復(fù)雜為特征的微小型化技術(shù)在航空航天、國(guó)防科技、生物醫(yī)療、新興電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中有著很強(qiáng)的應(yīng)用背景，并在醫(yī)療器械、汽車、電子/信息設(shè)備等方面已有非常廣泛的應(yīng)用。這些微型零部件的加工制造技術(shù)有微機(jī)電系統(tǒng)加工技術(shù)、微細(xì)特種加工技術(shù)和微切削加工技術(shù)等，而微切削技術(shù)，特別是微銑削技術(shù)在加工三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微型零部件方面有著應(yīng)用。

應(yīng)用方向
1、超聲輔助振動(dòng)微細(xì)銑削加工研究
2、10μm-0.2μm微銑刀刀具加工試驗(yàn)臺(tái)
3、薄壁結(jié)構(gòu)件銑削參數(shù)研究
4、碳化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、鈦合金等銑削加工研究
5、銑刀刀具磨損、表面成形質(zhì)量、毛刺形成等研究
6、配合多軸力傳感器，對(duì)不同材料加工工藝參數(shù)研究

結(jié)構(gòu)形式

三軸精密運(yùn)動(dòng)臺(tái)的基座、定龍門(mén)結(jié)構(gòu)選用濟(jì)南青大理石材質(zhì)，與印度石材質(zhì)、鑄鐵材質(zhì)、鋁合金材質(zhì)相比有良好的力學(xué)性能。

XY軸選用是十字疊層結(jié)構(gòu)，三片式結(jié)構(gòu)（下軸定子組件、下軸動(dòng)子組件和上軸動(dòng)子組件，下軸動(dòng)子組件和上軸定子組件共用一個(gè)組件）組成，優(yōu)勢(shì)：盡量避免因疊層引起的阿貝誤差，影響整體精度性能。XY軸附帶防護(hù)，防粉塵、碎屑。XY軸負(fù)載為銑削加工件。

Z軸負(fù)載為高速主軸（轉(zhuǎn)速大于100000rpm）考慮銑削加工時(shí)高速主軸的工況，對(duì)Z軸剛度和龍門(mén)大理石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度要求。Z軸選用重載預(yù)壓導(dǎo)軌，龍門(mén)結(jié)構(gòu)有限元模型需進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，以盡量減小靜力變形量和提高一階固有頻率為目的，對(duì)龍門(mén)結(jié)構(gòu)的高度、厚度等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。Z軸配置左右雙氣缸做配重，使得系統(tǒng)有較好的平衡。平衡氣缸的特點(diǎn)：其密封件具有低摩擦特性，無(wú)油潤(rùn)滑，可有效降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，運(yùn)行平穩(wěn)，具有較好的緩沖能力，其布局緊湊美觀。