现代工业超精密结构设计(含CAD零件图装配图)

现代工业超精密结构设计(含CAD零件图装配图)(设计说明书21000字,CAD图纸9张)
摘    要
在当前的工程设计实验中，激光发射器和各种光学器件的调节定位，都需要一种高精度的定位测量仪器。正是在这种需求下，产生了一系列精密定位测量仪器，本文设计了精密定位测量仪器四维微调工作台。
本设计对四维微调工作台的精密定位原理及结构组成进行了研究。为了实现高精度的快速定位，在系统的机械结构设计上采用粗动台和微动台的组合结构进行控制，达到了满意的定位精度。四维微调工作台是一种高精密定位工作台，通过齿轮、齿条和螺旋的传动，实现X、Y、Z轴方向的调节，同时还可进行水平转角以及垂直仰角的调节。
实现X轴粗调范围：0~25mm 分辨率：0.001mm Y轴调节范围：±25mm分辨率：0.1mm Z轴调节范围：0~22mm 转角粗调范围：0~360° 角度精细调节范围：±5°的主要技术指标。

关键词：四维微调；调节定位；微调工作台；测量仪器；定位工作台。

ABSTRACT

This design studies the precision positioning principle and structure composition of 4D Micro motion stage. Which is a highly precision positioning instrument. It can realize three directions’ regulation, including X, Y and Z. by the motor driving of wheel gear, gear rack and threads. And it can also realize level angle and angle of elevation’s driving .It is mainly used in engineering experiment. As the poisoning control stent  it is used to poisoning control of various optical instrument. This devise can be installed on a long guide way to measure a long distance. To realize highly precision poisoning’s fast location, in this design I adopt the way of coarse adjustment trimming combine together. After finish the design I know more about the device’s system constitution and work principle and most important what I designed can satisfy the require precision. Realize the task target requirement that the coarse adjustment coverage of X is 0~25mm, resolution rate is 0.001 mm , the coverage of Y is ±25mm,  resolution rate is 0.1mm, the coverage of Z is 0~22mm , the coarse adjustment coverage of deflection angle is 0~360°, the trimming coverage is±5°   

Key words: 4D Micro motion; poisoning control; Micro motion stage; Measuring instrument; location stage.

本文的主要工作
本文是对四维微调工作台的结构设计进行研究。
首先，本文将对四维微调工作台的结构设计从X方向粗调机构、X方向微调机构、Y方向粗调机构、Z方向调节机构、水平转角调节机构和垂直仰角调节机构六大方面着手对四维微调工作台的结构组成及工作原理进行详细的阐述。
其次，将对四维微调工作台的传动方案、机体主要材料及四维微调工作台导轨设计形式进行选择。
最后，本文将对弹簧、示数装置、支承和基座进行设计。还有，将对四维微调工作台的主要机构及零件进行结构设计并对受载荷较大的零件进行合理性分析。
 

目 录
摘要    I
Abstract    II
第1章 绪论    1
1.1课题背景及研究意义    1
1.2国内外研究现状    1
1.2.1微调工作台的驱动方式    1
1.2.2国外研究现状    2
1.2.3我国的研究现状    3
1.3微调精密定位工作台的发展前景    3
1.4系统组成及工作原理    5
1.5本文的主要工作    6
第2章现代工业超精密结构设计的总体方案设计    7
2.1精密结构设计及特点    7
2.1.1机身结构设计应满足下列要求    7
2.1.2精密结构设计特点    7
2.2精密结构主要材料的选择    7
2.3精密结构导轨设计形式的选择    8
2.4精密结构的组成及工作原理    9
2.4.1 X方向粗调机构    9
2.4.2X方向微调机构    10
2.4.3 Y方向粗调机构    10
2.4.4 Z方向调节机构    11
2.4.5水平转角调节机构    12
2.4.6垂直仰角调节机构    12
2.5 本章小结    14
第3章精密结构工作台的结构设计    15
3.1 微调工作台的传动设计计算    15
3.1.1X轴方向粗调结构设计    15
3.1.2Y轴方向的粗调机构设计    24
3.1.3Z轴方向的粗调机构设计    24
3.1.4X轴方向微调机构设计    26
3.1.5仰角调节机构设计    31
3.2导轨的设计    32
3.2.1作用力方向和作用点位置对导轨工作的影响分析    32
3.2.2导轨主要尺寸的确定    34
3.2.3导轨的误差分析    35
3.3弹簧的设计    35
3.3.1X轴方向微调机构的弹簧设计    35
3.3.2绕Z轴旋转微调机构的弹簧设计    38
3.3.3仰角调节机构的弹簧设计    39
3.4微调工作台的支撑和基座设计    39
3.4.1支承的设计    39
3.4.2基座的设计    40
3.5本章小结    41
第4章 示数装置的设计    42
4.1示数装置设计要求    42
4.2示数装置的分类    42
4.3X－Y轴方向粗调示数装置的设计    42
4.3.1类型的选择    42
4.3.2标尺与指针的选择    42
4.3.3分度尺寸的选择    43
4.4X轴微调示数装置的设计    43
4.4.1设计原理    43
4.4.2设计计算    43
4.5本章小结    44
结论    45
参考文献    46
致谢    48