河南理工大學本科畢業設計論文1摘要本次設計主要完成機械式微位移式工作臺的設計，本文主要介紹了機械式精密二維微位移工作臺。機械精密工作臺可廣泛應用在三維表面形貌的測量與評定、精密及超精密加工和半導體光刻等領域中。本文介紹了目前國內外多種典型的微動超精密工作臺所采用的設計方案、材料、導軌、驅動方式。敘述了今后工作臺的發展現狀趨勢，并分析了所設計工作臺的優勢。證明傳統機械微動工作臺依然廣泛的用處和很大的市場，是比較理想的方案，也是精密超精密加工很好的補充。并詳細分析了傳統機械式微位移工作臺的組合模塊，組成結構，以及設計加工方法，與傳統的二維及三維工作臺相比，機械微動工作臺有高精度和大量程，體積小，重量輕等優點，它采用粗精結合的定位機構和自帶計量系統的閉環控制系統能實現垂直方向(z方向)的精密位移和水平方向(xY方向)的精確定位。它由X軸、Y軸、Z軸三個方向的精密移動機構組裝成三維精密移動工作臺。最后，針對本設計中不夠完美的地方的改進想法，以及對本次畢業設計的總結和對我國超精密發展方向進行了展望。關鍵詞；、微位移機械工作臺、精密加工。河南理工大學本科畢業設計論文2AbstractThemaindesignisaboutthemechanicaldesignofthemicro-displacementworktable.Thispapermainlyintroducesthemechanicalprecisionworktabletwo-dimensionalmicrodisplacement。Mechanicalprecisionworktablecanbewidelyusedin3dsurfacetopographymeasurementandevaluation,precisionandultra-precisionprocessingandsemiconductorphotolithography,etc.Thepaperintroducesthedomesticvarioustypicalmicroprecisionworktableadopteddesign,materials,guide,drivemode,feedbackandcontrolsystem.Describesthefuturetrendofdevelopmentstatusofworkbenchisanalyzed,andthedesignofworkbenchadvantage.Proofofconventionalmechanicalworktablestillwidelyuseandlargemarket,isanidealsolution,andprecisionultra-precisiongoodsupplement.Anddetailedanalysisofthetraditionalmechanicaldeclineddisplacementworktablecombinationmodulecompositionstructureanddesign,processingmethods,andtraditional2d/3dworkbench,machineryhashighprecisionworktablewithbigrange,smallvolume,lightweight,itadoptedadvantagesofroughingandcombinationofpositioningandbringmeasuringsystemclosed-loopcontrolsystemcanrealizetheverticaldirection.(zdirection)inawiderangeofhorizontaldisplacementandX-Ydirectionaccurately.ItconsistsoftheXaxisandYaxis,Zaxisdirectionofthreedimensionalprecisionmobilemechanismassemblyprecisionworktablemovinginto.Finally,accordingtothedesignperfectplaceimprovementideas,andtothegraduationdesignanddevelopmentdirectionforoursuperprecisionisdiscussed.Keywords：micro-displacement、worktable、precisionprocessingmachinery.河南理工大學本科畢業設計論文3前言轉眼間四年大學生活已經接近尾聲而作為大學的最后一次功課畢業設計無疑是對自己大學學習成績的一次綜合考查。同時，這也可作為我們邁入社會的第一步，是決定我們能否在社會生活中一展身手的一次預演。驀然回首，從入學至今在各位恩師的諄諄教導下，我學習了機械工程材料、機械設計、機械制造等大量的專業知識，同時也了解了一些相關學科的基本情況，可以說為此次畢業設計打下了堅實的基礎。然后單純的理論的知識的學習并不代表我們就真正掌握了所學的內容。只有學以致用，將課本上的內容轉化為實際生產力。造福社會。才證明我們真正做到了知識的融會貫通。切實達到了學習的最終目的。我們這次設計的題目是微位移式機械工作臺，之所以提出這個課題，隨著科學技術的飛速發展,在許多技術領域中,如航天,半導體制造,精密機械,儀器儀表以及生物工程等將對加工精度提出更多和更高的要求,毫微米級,甚至分子原子級加工都己提到日程上微位移技術正是這些超精密加和精密機械的基礎。微動位移技術是實現組合結構的微機械精密工作臺結構的關鍵技術之一，精密工作臺系統則是微裝配系統的一個重要組成部分。精密微位移工作臺是高精度精密儀器的核心，它的精度的優劣直接影響整機的精度。當今精密儀器中的精密工作臺正向著高速度和高精度方向發展。目前，精密位移工作臺的運動速度一般在20-50mm/s，最高的可達到100mm以上，其精度要求0.1um以下。由于高速度帶來的慣性很大，一般運動精度要求比較低，為解決高速度和高精度的矛盾，通常采用粗精相結合的兩個工作臺，如圖1圖一河南理工大學本科畢業設計論文4在本次設計中我們主要設計精密微動微動工作臺部，精密微動工作臺部分包括微位移機構,檢測裝置和控制系統三部分.微位移機構(微動工作臺)是指行程小(一般小于毫米級),靈敏度和精度高(亞微米,納米級)的機構.微位移系統在精密儀器中主要用于提高整機的精度隨著科學技術的發展,精密儀器的精度越來越高,微位移技術應用就越來越廣.根據目前的應用范圍,大致可分為三個方面:精密補償,微進給和微調.在微位移技術中,行程和分辨率是一對主要矛盾.為解決大行程(毫米級)和中等分辨率(亞微米級)的矛盾,采用柔性框架式的爬行器象3I一樣沿矩形導軌爬行,驅動精密微動工作臺實現大行程的精密定位.工作臺的工作行程由爬行器的導軌長度決定,爬行器的導軌長度越長,工作臺的行程就越大.精密微動工作臺采用微機控制電致伸縮微位移,在平面內實現兩個方向的精密定位.古人云：“溫故而知新”，所言非虛。在本次畢設過程中，通過對課本知道是的重新回顧，我又掌握了許多以前所沒有注意到的細節內容。可以說是學習知識和實際設計相互共進，相得益彰。當然做為自己的第一次大型設計，經驗和水平都是極大的制約因素，所以在