基于嵌入式GMA的非圓孔精密加工鏜桿及其驅(qū)動(dòng)源的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、稀土超磁致伸縮材料(GMM)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型機(jī)敏材料，本文根據(jù)稀土超磁致伸縮材料的特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外稀土超磁致伸縮執(zhí)行器和非圓孔加工的現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，以課題“基于嵌入式GMA的非圓孔精密加工鏜桿及其驅(qū)動(dòng)源的設(shè)計(jì)與研究”為對(duì)象，對(duì)GMA、GMA驅(qū)動(dòng)源和以GMA為執(zhí)行器件的非圓孔加工鏜桿的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。論文共分為六章，主要內(nèi)容如下： 第一章綜合論述了國(guó)內(nèi)外GMM的應(yīng)用理論研究和GMA的研究現(xiàn)狀、發(fā)展；介紹了高

2、精度非圓孔加工的來(lái)源、現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外目前存在的主要問(wèn)題；陳述了選題的意義、主要背景及論文的主要內(nèi)容。 第二章介紹了超磁致伸縮材料的磁致伸縮現(xiàn)象，從理論上分析了磁致伸縮的變形機(jī)理和主要特點(diǎn)；分析了它的基本工作特性；針對(duì)GMM因制備工藝和過(guò)程的差別其特性變化較大的特點(diǎn)，測(cè)量了國(guó)產(chǎn)材料的磁致伸縮系數(shù)和機(jī)電耦合系數(shù)，給出了實(shí)驗(yàn)裝置；所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為采用該材料開(kāi)發(fā)GMA和其它磁一機(jī)換能器件提供了設(shè)計(jì)根據(jù)。 第三章闡述了用于非圓孔加工的

3、磁致伸縮執(zhí)行器的基本工作原理和設(shè)計(jì)中的基本原理，在此基礎(chǔ)上提出了設(shè)計(jì)磁致伸縮執(zhí)行器須滿足的基本要求；給出了線性超磁致伸縮執(zhí)行器設(shè)計(jì)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，主要介紹了執(zhí)行器GMM棒的設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、磁路分析與設(shè)計(jì)，分析了預(yù)壓力、溫度誤差等對(duì)執(zhí)行器輸出特性的影響，給出了最終設(shè)計(jì)結(jié)果。 第四章概要說(shuō)明了超磁致伸縮執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)源系統(tǒng)的原理，分析了超磁致伸縮執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電源的要求和特點(diǎn)，分兩個(gè)方面對(duì)驅(qū)動(dòng)源系統(tǒng)進(jìn)行了深入的闡述。第一，對(duì)驅(qū)動(dòng)偏置

4、線圈用的直流恒流源，提出多角度、多思路，進(jìn)行了有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。第二，著重設(shè)計(jì)了適用的連續(xù)調(diào)整型可控恒流源，提出了恒流功率放大器的概念，并對(duì)該功放進(jìn)行了一系列的性能檢測(cè)，確保了電源系統(tǒng)達(dá)到要求。 第五章介紹了稀土超磁致伸縮材料作為精密機(jī)床徑向微進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要執(zhí)行器件的高精度非圓孔加工機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了基于嵌入式GMA的彈性體型非圓孔加工鏜桿，并根據(jù)活塞異型銷孔加工的特點(diǎn)和要求，建立了高頻伺服鏜桿的數(shù)學(xué)特性模型，提出了以有限元分析為基礎(chǔ)的高