摘要精密微移動(dòng)工作臺(tái)系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用。它直接影響到集成電路的加工精度、精密測(cè)量精度和生產(chǎn)水平。開發(fā)的精密工作臺(tái)通常在整體性能和嚴(yán)格的環(huán)境要求方面存在缺陷。本文旨在通過對(duì)精密移動(dòng)平臺(tái)支撐技術(shù)的研究，找到性能均衡的設(shè)計(jì)方案，為XYZ型精密移動(dòng)平臺(tái)的研制和工業(yè)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文通過對(duì)精密移動(dòng)平臺(tái)分析與設(shè)計(jì)，讓我們了解了精密移動(dòng)，為深入研究XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)奠定了基礎(chǔ)。分析了單軸精密移動(dòng)組成和工作原理，系統(tǒng)地分析了單軸精密移動(dòng)的組成和重要零部件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了精密移動(dòng)整體傳動(dòng)設(shè)計(jì)。在對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)分析設(shè)計(jì)以及計(jì)算中，自己的機(jī)械設(shè)計(jì)能力取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。關(guān)鍵詞：精密移動(dòng)平臺(tái)；機(jī)械設(shè)計(jì)；傳動(dòng)系統(tǒng)

AbstractPrecisionmicro-mobiletablesystemplaysaveryimportantroleinmodernindustrialproductionandscientificresearch.Itdirectlyaffectsthemachiningaccuracy,precisionmeasurementaccuracyandproductionlevelofIC.Precisiontablesdevelopedareoftendeficientinoverallperformanceandstringentenvironmentalrequirements.Thepurposeofthispaperistofindaperformancebalancedesignschemethroughtheresearchonthesupporttechnologyofprecisionmobileplatform,andtolayasolidfoundationforthedevelopmentandindustrialapplicationofXYZprecisionmobileplatform.Inthispaper,throughtheanalysisanddesignofprecisionmobileplatform,letusunderstandtheprecisionmobile,forin-depthresearchXYZprecisionmobileplatformlaidafoundation.Thecompositionandworkingprincipleofsingleshaftprecisionmovementareanalyzed,thecompositionandstructureofimportantpartsofsingleshaftprecisionmovementaresystematicallyanalyzed,andthewholetransmissiondesignofprecisionmovementiscarriedout.Intheanalysis,designandcalculationofXYZprecisionmobileplatform,mymechanicaldesignabilityhasmadesubstantialprogress.KeyWords:Precisionmobileplatform;Mechanicaldesign;Thetransmissionsystem.

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 第1章緒論1.1研究背景及意義近年來(lái)，超精密加工、半導(dǎo)體光刻、微工程、微組裝、生物細(xì)胞操縱和納米技術(shù)的快速發(fā)展，不斷提高其關(guān)鍵技術(shù)之一的生產(chǎn)技術(shù)的精度，對(duì)精密技術(shù)的要求越來(lái)越高，對(duì)精密工作臺(tái)的精度、升力和速度提出了更高的要求。三維精密運(yùn)動(dòng)臺(tái)由X、y和Z方向的精密運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝。由于總成接觸面的精度和剛度以及各運(yùn)動(dòng)部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響工作臺(tái)的精度，現(xiàn)有的三維精密運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的精度無(wú)法滿足使用要求。精密位移平臺(tái)領(lǐng)域的工具夾具。傳輸、定位、自動(dòng)工作站、半導(dǎo)體設(shè)備、TFTLCD面板設(shè)備、太陽(yáng)能設(shè)備、LED在線設(shè)備、機(jī)內(nèi)XYZ軸工作站、計(jì)量、螺絲刀、視覺控制、測(cè)量設(shè)備等、高速高精度平臺(tái)。在許多生產(chǎn)和科研活動(dòng)中都需要精確測(cè)量。通常，使用移動(dòng)平臺(tái)和測(cè)量頭。測(cè)量的精度和范圍由移動(dòng)平臺(tái)的精度和升力決定。微機(jī)械零件的操作和裝配也需要精確的工作臺(tái)。在生物細(xì)胞操縱和納米技術(shù)領(lǐng)域，迫切需要一種高升力、高精度、高速度的精密工作臺(tái)[1]。精密移動(dòng)平臺(tái)廣泛應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制、傳感器、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)。這是機(jī)電一體化的結(jié)晶。精密移動(dòng)平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)是國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。對(duì)精確定位的研究有助于縮小中國(guó)與同行業(yè)工業(yè)化國(guó)家之間的差距。它在軍事工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都發(fā)揮著極其重要的作用。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀美國(guó)從1987年開始了M3工程，英國(guó)在1988年開始進(jìn)行被稱作Link的納米技術(shù)工程，日本在1988年完成了Yoshito納米機(jī)構(gòu)工程[2,3]。國(guó)外在精密定位控制技術(shù)方面的研究比較多，技術(shù)比較成熟，已研制出行程50mm、定位精度達(dá)±0.01μm的精密工作臺(tái)[4]。日本東京工業(yè)大學(xué)精密工學(xué)研究所研制的空氣靜壓絲杠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用靜壓軸承支撐馬達(dá)軸和絲杠，靜壓導(dǎo)軌支撐工作臺(tái)，機(jī)械接觸只存在于DC電機(jī)電刷與轉(zhuǎn)子之間，通過激光干涉儀反饋控制，采用PID閉環(huán)控制和雙積分閉環(huán)控制，從0.1μm到毫米級(jí)的階躍響應(yīng)分別獲得了小于2nm和1nm的穩(wěn)態(tài)誤差[5]。但是靜壓絲杠制造工藝復(fù)雜，需要額外的設(shè)備來(lái)提供高壓流體，成本高，體積大，裝配和維護(hù)上還存在一定的難度；另外用于垂直驅(qū)動(dòng)時(shí)需考慮平衡制動(dòng)問題，否則，如果控制系統(tǒng)失效，工作臺(tái)就會(huì)在重力作用下撞向地面。國(guó)內(nèi)浙江大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在2000年研制了大行程精密移動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)，如圖1-1所示，采用的是粗動(dòng)定位和微動(dòng)定位結(jié)合的方式，其中粗動(dòng)定位采用的是高控制精度的伺服電機(jī)，微動(dòng)定位采用了壓電疊堆微位移器，來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的精密定位。具體的定位方式如下：粗動(dòng)定位中的伺服電機(jī)帶動(dòng)齒輪副，再通過蝸輪、蝸桿減速，最后由絲桿帶動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，完成工作臺(tái)的高速大行程移動(dòng)，該伺服粗動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位精度達(dá)到了±1μm左右；微動(dòng)定位中的微位移器——壓電陶瓷疊堆，其補(bǔ)償能力為±10μm，其位移分辨率達(dá)到0.1μm以下，故通過微位移器的補(bǔ)償，可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的精密定位。最終，該精密工作臺(tái)定位精度達(dá)到±0.1μm，工作行程達(dá)到50mm，且定位速度快，系統(tǒng)重復(fù)性好[6]。圖1-1大行程精密定位2000年，日本Kyocera公司生產(chǎn)的X-Y精密定位裝置系列產(chǎn)品，被認(rèn)為是在解決新一代超級(jí)集成電路所面臨的問題上取得的重大突破，如圖1-2所示。這個(gè)系列產(chǎn)品主要包括超低速型和高速型兩種。超低速型的工作速度最低可以達(dá)到10nm/s，定位精度達(dá)到或超過10nm，而位置分辨率為1nm或更高；高速型的運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到200mm/s或更高，速度波動(dòng)小于1%，定位精度達(dá)到0.1μm。超低速類型可用于微型機(jī)械加工設(shè)備、表面分析設(shè)備和新一代高密度存儲(chǔ)器的生產(chǎn)設(shè)備，高速型可用于電子束發(fā)射器、電子掃描顯微鏡或探傷設(shè)備[9]。圖1-2Kyocera公司的X-Y定位儀近年來(lái)，很多學(xué)者對(duì)剪叉機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究，將二級(jí)剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)剪叉桿的受力分解成沿剪叉桿方向和垂直剪叉桿方向分力，然后對(duì)受力最大的鉸接點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度校核[3]；將三級(jí)剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化成二級(jí)剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)，對(duì)起升過程中的受力特征進(jìn)行分析[4]；建立二級(jí)剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型，推導(dǎo)出液壓缸推力與載重力和機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)之間的關(guān)系公式[5]；利用虛位移原理，對(duì)多級(jí)剪叉式液壓升降機(jī)構(gòu)液壓缸推力進(jìn)行求解，并對(duì)剪叉桿進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度校核[6]。對(duì)剪叉機(jī)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定性運(yùn)用實(shí)驗(yàn)與建模的方法進(jìn)行研究，得出了剪叉機(jī)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定性隨其柔度的增大而減小的結(jié)論[7]；而剪叉式絲杠升降機(jī)是由絲杠驅(qū)動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降，與剪叉式液壓升降機(jī)相比具有無(wú)油污，耐高溫不受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)絲杠螺母機(jī)構(gòu)具有良好自鎖性能，無(wú)需加鎖緊機(jī)構(gòu)，且調(diào)試維修方便[8]。1.3研究的內(nèi)容和方法這款XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)研究?jī)?nèi)容主要包括前期資料查詢、查找成功案例并且對(duì)案例進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)改造，并且對(duì)設(shè)計(jì)改造完的精密移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過分析將XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)分成機(jī)械設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和動(dòng)力的選取，采用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，動(dòng)力液壓傳動(dòng)方式，設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行可靠性分析，驗(yàn)證結(jié)束后進(jìn)行產(chǎn)品說明和機(jī)械制圖等主要工作。提出設(shè)計(jì)思路和問題與老師和同學(xué)們進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，認(rèn)真學(xué)習(xí)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)領(lǐng)域的相關(guān)資料，明確需要分析的成功案例，了解XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，爭(zhēng)取在畢業(yè)設(shè)計(jì)每個(gè)時(shí)間段內(nèi)提前完成相應(yīng)的任務(wù)，與此同時(shí)多了解一些XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)和最新的技術(shù)發(fā)展。通過實(shí)際生產(chǎn)調(diào)查和相關(guān)行業(yè)查閱書籍資料，不斷分析和優(yōu)化成功案例的優(yōu)點(diǎn)與不足，利用匯集的技術(shù)資料設(shè)計(jì)一款滿足要求的精密移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)。1.5本章小結(jié)本章主要是對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的研究背景、國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和需求分析進(jìn)行了初步的研究，對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)目前的狀況有了比較清晰的認(rèn)識(shí)和了解，明確了設(shè)計(jì)的內(nèi)容和研究的方法，確定了接下來(lái)需要做的事情和研究計(jì)劃，通過上述分析讓自己對(duì)后期的資料研究、問題發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)分析更加的有信心。第2章XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)整體設(shè)計(jì)2.1整體方案XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。移動(dòng)平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向上的精密移動(dòng)，工作臺(tái)的行程為50mm×50mm×50mm。單方向的移動(dòng)精度為0.04mm。Z向移動(dòng)部件上設(shè)計(jì)有安裝孔，以固定所需要安裝的部件。三坐標(biāo)精密移動(dòng)平臺(tái)的X、Y兩個(gè)方向的部件具有相同結(jié)構(gòu)，如圖2-2所示，包括各自的步進(jìn)電機(jī)、精密滾珠絲杠、精密直線導(dǎo)軌、光柵傳感器。Z方向采用絲杠驅(qū)動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)，如圖2-3所示，該剪叉機(jī)構(gòu)采用以層剪叉桿，電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，與螺母連接的滑塊移動(dòng)使剪叉桿收攏或撐開，進(jìn)而使臺(tái)面升降。圖2-1XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)圖2-2XY精密移動(dòng)平臺(tái)圖2-1Z精密移動(dòng)平臺(tái)2.2驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)方式為常見的是通過絲杠螺母副將驅(qū)動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)所需的直線運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)元件常采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。2.3導(dǎo)軌選擇導(dǎo)軌在工作臺(tái)中起著承載和導(dǎo)向的作用，決定著導(dǎo)軌的精度和工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度，直接影響著設(shè)備的最終定位精度。常用的導(dǎo)軌有滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌?；瑒?dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造成本低，但當(dāng)導(dǎo)軌材料的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差較大時(shí)，在低速情況下易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，影響導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。滾動(dòng)導(dǎo)軌是在兩導(dǎo)軌面內(nèi)放入滾動(dòng)體，如滾珠、滾針、滾柱等，使導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)處于滾動(dòng)摩擦狀態(tài)。滾動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)于滑動(dòng)導(dǎo)軌具有較小的摩擦因數(shù)，其動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的差異極小，可以有效避免爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生，且運(yùn)動(dòng)靈活，是最常用的一種導(dǎo)軌形式。2.4位置測(cè)量技術(shù)精密工作臺(tái)采用方式主要有柵格測(cè)量和激光干涉儀測(cè)量。激光干涉儀具有分辨率高、測(cè)量范圍大、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際測(cè)量中，由于氣壓、溫度和濕度等因素的影響，激光束的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，從而降低其測(cè)量精度。另外，激光干涉儀的反饋系統(tǒng)組成復(fù)雜，成本高。線測(cè)量通過測(cè)量靜態(tài)線和動(dòng)態(tài)網(wǎng)格線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的云紋數(shù)來(lái)測(cè)量位移。摩擦和激光干涉儀的測(cè)量精度和分辨率基本相同，但它幾乎不受溫度以外的其他環(huán)境因素的影響，因此使用和維護(hù)非常方便，是精密工作臺(tái)位置測(cè)量和反饋的理想傳感器。2.5控制系統(tǒng)目前，精密工作臺(tái)的控制系統(tǒng)大多采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制。從系統(tǒng)定位信號(hào)的反饋形式來(lái)看，控制系統(tǒng)大致可分為開環(huán)控制型、半閉環(huán)控制型和全閉環(huán)控制型。其中，開路控制電路以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。半閉環(huán)控制伺服具有角度調(diào)整反饋，而不是桌面的線性位移?？刂苹芈钒▊鲃?dòng)部件的節(jié)距誤差、返回自由度、機(jī)構(gòu)的彈性變形等因素。全閉環(huán)控制的反饋量是工作臺(tái)的線性位移。安裝和調(diào)試復(fù)雜，易受外部干擾，定位精度高。由于精度不是特別高，因此引入了半閉環(huán)調(diào)節(jié)。

第3章精密移動(dòng)平臺(tái)關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)XY向豎直方向負(fù)載為Z向平臺(tái)28N及精密移動(dòng)平臺(tái)負(fù)載100N，XY向移動(dòng)距離為50mm，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠移動(dòng)，同時(shí)直線導(dǎo)軌保證移動(dòng)精度，XY移動(dòng)平臺(tái)三維造型，如圖3-1所示。圖3-1XY向移動(dòng)平臺(tái)Z向豎直方向負(fù)載為100N，上升高度50mm，采用剪叉式絲杠升降平臺(tái)，通過螺母上安裝撐桿使剪叉機(jī)構(gòu)升降，設(shè)計(jì)的剪叉式絲杠升降機(jī)三維造型，如圖3-1所示。圖3-2Z向移動(dòng)平臺(tái)3.1直線導(dǎo)軌的參數(shù)確定⑴、導(dǎo)軌型式：直線滾動(dòng)導(dǎo)軌⑵、導(dǎo)軌長(zhǎng)度=1\*GB3①上導(dǎo)軌（Y向）取動(dòng)導(dǎo)軌長(zhǎng)度動(dòng)導(dǎo)軌行程余程約為支承導(dǎo)軌長(zhǎng)度，取174計(jì)算四滑塊的載荷，工作載荷130N，假設(shè)重物處于臺(tái)中央，然后擴(kuò)大載荷2倍。擴(kuò)大后65N。計(jì)算需要的動(dòng)載荷，查長(zhǎng)方資料得：，，，，。代入數(shù)據(jù)得，由長(zhǎng)方資料取取滾動(dòng)導(dǎo)軌型號(hào)為：EGH15SA，額定動(dòng)載荷為5.35KN，滿足要求。=2\*GB3②下導(dǎo)軌（X向）取動(dòng)導(dǎo)軌長(zhǎng)度動(dòng)導(dǎo)軌行程余程約為支承導(dǎo)軌長(zhǎng)度，取174計(jì)算四滑塊的載荷，總重量388N，假設(shè)重物處于臺(tái)中央，然后擴(kuò)大載荷2倍。擴(kuò)大后82N。計(jì)算需要的動(dòng)載荷，查長(zhǎng)方資料得：，，，，。代入數(shù)據(jù)得，由上銀資料取滾動(dòng)導(dǎo)軌型號(hào)為：EGH15SA，額定動(dòng)載荷為5.35KN，滿足要求，直線導(dǎo)軌如圖3-3所示。圖3-3直線導(dǎo)軌圖3-4直線導(dǎo)軌參數(shù)3.2滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算=1\*GB3①上絲杠（Y向）查資料，初選滾珠絲杠的基本導(dǎo)程為4mm。根據(jù)式其中，為絲杠有效行程，為絲杠螺紋全長(zhǎng)，余程，查閱資料，取余程20mm，則=70mm。查資料，在有效行程300mm定位精度為13um下，絲杠的精度等級(jí)為級(jí)。滾珠絲杠副的計(jì)算軸向動(dòng)載荷為其中,取滾動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)為（淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)）查表：，，，，，，，代入數(shù)據(jù)，得,本次設(shè)計(jì)為精密滾珠絲杠?12X4長(zhǎng)度195,其額定動(dòng)載荷為8840N,符合設(shè)計(jì)要求。=2\*GB3②下絲杠（X向）查資料，初選滾珠絲杠的基本導(dǎo)程為4mm。根據(jù)式其中，為絲杠有效行程，為絲杠螺紋全長(zhǎng)，余程，查閱資料，取余程20mm，則=70mm。查資料，在有效行程300mm定位精度為13um下，絲杠的精度等級(jí)為級(jí)。滾珠絲杠副的計(jì)算軸向動(dòng)載荷為其中,取滾動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)為（淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)）查表：，，，，，，，代入數(shù)據(jù)，得,本次設(shè)計(jì)為精密滾珠絲杠?12X4長(zhǎng)度195,其額定動(dòng)載荷為8840N,符合設(shè)計(jì)要求，滾珠絲杠二維圖如圖3-5所示。圖3-5滾珠絲杠3.3步進(jìn)電機(jī)的選用(考慮到重力影響，X向電機(jī)負(fù)載較大，因此確定此向電機(jī)。)⑴、脈沖當(dāng)量選擇初選二相42步進(jìn)電機(jī)，步距角1.8，由于要求平臺(tái)定位精度：，取定位精度的（）。初定脈沖當(dāng)量，中間齒輪傳動(dòng)比為（2）、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（不計(jì)傳動(dòng)效率）X以上平臺(tái)和工作物重總重折算到軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量因此，折算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。、等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算(以下均為折算到電機(jī)軸的轉(zhuǎn)矩）計(jì)算轉(zhuǎn)矩：—滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率,取0.90上式中為絲杠預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率，取0.8，為預(yù)緊力，取取啟動(dòng)加速時(shí)間查表，初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)42CM06,矩頻特性如下圖3-6所示圖3-6矩頻特性最大靜轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,=1500Hz.故從上可知，一般情況做為初選電動(dòng)機(jī)的依據(jù)，滿足所需的轉(zhuǎn)矩要求。步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)特性校驗(yàn)小于4說明慣量可以匹配。電機(jī)帶慣量最大啟動(dòng)頻率大于，所以與對(duì)應(yīng)的最大靜轉(zhuǎn)矩校核，顯然滿足要求。綜上所述，可選該型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)，具有一定的余量，電機(jī)如圖3-7所示，參數(shù)如圖3-8所示。圖3-742CM系列電機(jī)圖3-842CM系列電機(jī)參數(shù)3.4確定聯(lián)軸器的型號(hào)由于精密移動(dòng)平臺(tái)要求精度比較高，行程比較小且對(duì)速度要求不高，故選用剛性聯(lián)軸器。查閱參考資料，選用梅花式聯(lián)軸器CPHD-D20-A5-B8，如圖3-9所示，參數(shù)如圖3-10所示。圖3-9梅花式聯(lián)軸器圖3-10梅花式聯(lián)軸器參數(shù)計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩：由估算功率摩擦力作用很小，可忽略：小于聯(lián)軸器的允許轉(zhuǎn)矩，且工作速度遠(yuǎn)小于允許最高轉(zhuǎn)速10000.故滿足要求。3.5剪叉桿設(shè)計(jì)Z向上升高度50mm，按照升降高度60mm進(jìn)行設(shè)計(jì)，剪叉桿兩端鉸接孔中心距L=90mm，撐桿滑塊滑動(dòng)距離a=65mm，撐桿端距兩剪叉交叉孔距離b=43mm，剪叉桿起始角為15°。通過UG造型和運(yùn)動(dòng)仿真，該結(jié)構(gòu)能達(dá)到起始高度的要求，運(yùn)動(dòng)中無(wú)干涉現(xiàn)象。剪叉桿三維造型及二維圖如圖3-11、所示。圖3-11剪叉桿三維圖3-12剪叉桿二維升高高度式中：h1起始高度，h2頂點(diǎn)高度，計(jì)算得：h=62.2mm,符合設(shè)計(jì)要求。利用三維軟件對(duì)剪叉桿起始點(diǎn)和頂點(diǎn)進(jìn)行受力分析，分析結(jié)果如圖3-13和3-14所示。圖3-13起始點(diǎn)受力分析圖3-13頂點(diǎn)受力分析分析可得：最大受力分別為29.1MPa和21.429.1MPa，剪叉桿采用7075航空鋁，屈服強(qiáng)度為455MPa，符合設(shè)計(jì)要求。第4章總結(jié)和展望4.1設(shè)計(jì)總結(jié)對(duì)此次設(shè)計(jì)做用心的小結(jié)，本畢業(yè)論文根據(jù)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)備制造設(shè)計(jì)概論等基本，以設(shè)計(jì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)為總體目標(biāo)，為品質(zhì)規(guī)定高，生產(chǎn)率必須提升，減少勞動(dòng)者成本費(fèi)，還擺脫了當(dāng)今由于海外XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)價(jià)錢昂貴一般企業(yè)沒法擔(dān)負(fù)的苦惱，另外還達(dá)到了這些開展教育信息化操作的職業(yè)學(xué)校開展解讀的實(shí)例規(guī)定，讓她們尋找有效合適自身的生要操作規(guī)定的機(jī)遇，讓職工操作更安全性，抗壓強(qiáng)度也更低。根據(jù)此次設(shè)計(jì)科學(xué)研究，為XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的科學(xué)研究出示了一定的構(gòu)思，期待能夠讓操作職工在之后的生產(chǎn)制造中可以更輕輕松松、更安全性的工作中，有著一個(gè)更合適工作中的自然環(huán)境。根據(jù)這一大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我獲益匪淺。我不但訓(xùn)煉了優(yōu)良的設(shè)計(jì)和思維邏輯工作能力，并且還塑造了恒心和嚴(yán)苛的學(xué)習(xí)精神?；赝@一大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)大學(xué)四年來(lái)學(xué)過專業(yè)知識(shí)的非常好小結(jié)。XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)不但追憶了過去學(xué)得的專業(yè)知識(shí)，并且還學(xué)得了很多新內(nèi)容。相信這一大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)將對(duì)我未來(lái)的工作中有一定的協(xié)助。因此，我做得很細(xì)心。品位設(shè)計(jì)，任勞任怨。根據(jù)此次設(shè)計(jì)我能更為系統(tǒng)軟件的掌握XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的專業(yè)知識(shí)；可以掌握XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)核心理念及其應(yīng)當(dāng)做到的總體目標(biāo)；可以檢測(cè)自身能不能將大學(xué)學(xué)習(xí)培訓(xùn)的基礎(chǔ)知識(shí)轉(zhuǎn)換為具體運(yùn)用；可以塑造自身通過自學(xué)和學(xué)會(huì)思考的能力。此次設(shè)計(jì)不僅鍛練我的邏輯思維能力，還鍛練我的查看材料獲得有用信息內(nèi)容的能力，根據(jù)制作設(shè)計(jì)工程圖紙，使我嫻熟的把握了CAD繪圖軟件的應(yīng)用，我將自身的基礎(chǔ)理論采用具體之中去，在設(shè)計(jì)全過程之中碰到的各種各樣艱難，我根據(jù)思索和資詢同學(xué)們與老師得到了很多解決困難的方式和方法。大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程是艱苦的，解決困難的全過程是開心的，成長(zhǎng)階段是痛楚的，相信只需大家維持認(rèn)真細(xì)致的學(xué)習(xí)的態(tài)度，我一定可以發(fā)展起來(lái)。4.2未來(lái)展望本畢業(yè)論文完成了對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，大部分達(dá)到了XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的要求，設(shè)計(jì)結(jié)果能不能徹底的完成這一總體目標(biāo)，還必須很多的測(cè)算、剖析等工作中才可以了解。要想完成這款XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)做到徹底好用的目地，讓XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)徹底與試驗(yàn)自然環(huán)境配對(duì)，還必須對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)開展適度的改動(dòng)。如商品的規(guī)格占比、全部構(gòu)造設(shè)計(jì)等都必須開展一定的調(diào)節(jié)，才可以做到徹底融入生產(chǎn)制造要求的目地。因而，還必須進(jìn)行大量的研究工作中，對(duì)于這種工作中存有下列念頭:依據(jù)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)研究全過程，對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的人機(jī)關(guān)系和機(jī)械系統(tǒng)一部分開展調(diào)節(jié)，完成XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)集成化設(shè)計(jì)。對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的健身運(yùn)動(dòng)模擬仿真規(guī)定開展更見詳盡的測(cè)算、剖析和研究，確保此XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)作可以信賴。對(duì)零部件中間的高精密相互配合要開展詳盡的研究，完成各零部件中間極致的相互配合。對(duì)XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)的作用和美觀大方的兼容問題還有待之后的再次研究[25]。XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)在未來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必定會(huì)遭受眾多生產(chǎn)制造實(shí)際操作職工的親睞，但要想做到設(shè)計(jì)規(guī)定，還必須做很多的工作中，因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)時(shí)間急迫，因此針對(duì)測(cè)算一部分沒有做詳盡的科學(xué)研究，在之后的學(xué)習(xí)中再次開展這一部分的科學(xué)研究，爭(zhēng)得設(shè)計(jì)出一款經(jīng)濟(jì)收益較為高的XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)。

致謝本設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，一絲不茍的工作作風(fēng)，平易近人的性格都是我學(xué)習(xí)的楷模，感謝老師的指導(dǎo)讓我很好的完成了我的設(shè)計(jì)作品以及論文。盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容很多，而且過程很繁瑣，但我的收獲確實(shí)非常豐富。通過老師的精心指導(dǎo)和其他老師的指導(dǎo)以及他們與同學(xué)的交流，在制作作品時(shí)，我學(xué)到了很多關(guān)于XYZ精密移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)，相關(guān)零件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)知識(shí)。各種易于忽略的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，我的能力得到了提高。這種改進(jìn)也是全面的。正是這個(gè)時(shí)候，設(shè)計(jì)積累了很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使我的思維更加精通知識(shí)，并且肯定會(huì)使我在以后的工作和學(xué)習(xí)中變得更加強(qiáng)大。設(shè)計(jì)能力，較強(qiáng)的理解能力，較強(qiáng)的溝通能力和更快的適應(yīng)能力。指導(dǎo)教師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、忘我的工作精神和謙和的為人使我受益匪淺，老師的教誨和啟發(fā)使我終生難忘。最終按質(zhì)按量完成本次設(shè)計(jì)，我的收獲是很難用語(yǔ)言來(lái)描述的，非常感謝老師的指導(dǎo)與幫助，老師您辛苦了。

參考文獻(xiàn)[1]MOHANSZECHWC.CharacteristicsofwokeraccidentsonNYSDOTconstructionprojects[J].JounalofSafetyResearch，2005，36（4）：353-360.[2]MON