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新型高精度二维调平台结构研究

作　者: 聂晓倩
导　师: 高云国
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 微调圆弧面高精度自准直原理动态仿真
分类号: TH703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文简要介绍了光束调节的原理,为了补偿激光发射系统出射光束的漂移,提高激光发射系统的准直精度,需要设计支撑反射镜的二维角度微调平台对光束方向进行二维角度微调。文中概述了现有精密角度微调机构的种类及各自优缺点,最后采用圆弧面和平面组成的楔形摩擦副,及固定轴式直线电机驱动的方案,设计了一个二维角度微调反射镜机构实现角度调节。新型二维微调平台采用同基体双层结构、小曲率大圆弧面和小倾角平面配合,以及大刚度弹簧和紧固螺钉锁紧,实现机构的小型化设计、高精度微调以及高稳定性工作;文中对微调机构的主要零部件进行了设计计算,根据静力学受力分析,估算所需驱动力,设计关键零部件的结构尺寸和材料属性,并选择适当型号的固定轴直线电机。采用UG NX5.0软件对微调机构进行三维建模后,简要介绍了UG和Adams联合仿真理论,并应用Adams2005软件对所建模型进行动态仿真分析,测试机构运动的可靠性和稳定性,影响机构性能的参数以及直线进给和角度旋转的关系等。微调机构加工装配好之后,对其进行了实验检测,研究直线位移和角位移的关系,以及机构运动的稳定性,并对测试数据进行分析处理,研究系统的误差源,分析系统的调节分辨率和精度。研究结果表明新型二维微调机构安装方便、调节灵活简便,工作可靠,稳定性高,设计巧妙,体积小、精度高,制造成本低廉,在有无重力的条件下均能使用,对同类微调机构的设计具较高的参考价值。

新型高精度二维调平台结构研究

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