激光跟踪仪精密跟踪转台轴系优化设计

精密跟踪转台是高精度飞秒激光跟踪仪的关键单元,其精度直接影响激光跟踪测量系统的总体精度,而跟踪转台的精度主要由轴系精度决定,因此跟踪转台的轴系结构设计以及对其轴系进行性能分析非常重要。文中首先对精密跟踪转台进行结构设计与建模,利用SAMCEF of rotor软件对二维转台2个轴系进行了仿真分析。根据激光跟踪仪性能要求与仿真结果对轴系结构进行分析与优化。最后通过搭建的二维转台验证了所设计轴系的可行性,能够满足激光跟踪仪跟踪转台高精度、高灵敏度和低跳动的要求。     

精密转台轴系设计分析与验证

针对由于测角传感器的精度不断提高,转台的回转精度和稳定性成为制约系统精度的主要因素问题,对转台轴系设计进行了深入分析研究。完成了一维精密转台的轴系结构设计,并对其进行了有限元分析。在此基础上,通过静力学分析,研究了主要零部件对轴系回转精度的影响情况;通过动力学分析,研究了轴系的固有频率及其振型。搭建了转台测角精度测试平台,采用了自准直仪结合多面棱体获取角度测量误差,并进行谐波误差补偿。研究结果表明,最终转台的角度精度达到±1.5″,证明该转台设计是可行的。     

超小型机载稳定平台轴系精度分析

超小型机载稳定平台的轴系精度在很大程度上决定着设备的定位精度。为了提高设备的定位精度,需要对平台的轴系精度进行严格地控制。这要求设计轴系时,在现有加工水平和轴承精度的基础上,充分保证轴系具有高的回转精度。以俯仰轴系径向回转精度为例,分析了轴系径向回转精度的结构因素,并按照标准不确定度B类评定方法,对其结构参数的标准不确定度进行了计算,可得俯仰轴系径向回转轴线的扩展不确定度为0.014mm,满足编码器安装对轴系的精度要求。通过20台套超小型机载稳定平台轴系径向跳动检测数据,对轴系精度不确定度评定的结果进行了验证。数据与评定的结果一致,满足编码器安装精度±0.015mm的指标。结果表明对轴系精度的分析和对其结构的设计合理。     

基于有限元的三轴测试转台静动态特性研究

通过几组实验发现测转台轴系的回转精度在电机(包括其它附件等)和负载安装前后的值相差很大,由此认为框架的变形对测试转台的回转精度有着较大的影响.采用有限元分析方法,对三轴转台轴系的动静态特性进行了研究,建立了轴系的有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS10.0对模型进行了分析,得出框架的静态变形、框架的各阶固有频率及其振型,并对结果进行了模态分析.     

GD-220光电经纬仪轴系的精度分析

光电经纬仪中轴系的精度在很大程度上决定着整台仪器的测量精度.为了提高其轴系精度和改进其轴系结构,以GD-220光电经纬仪为例,讨论了其垂直轴系和水平轴系中存在的径向跳动误差、角度摆动误差和轴向窜动误差等,并定量分析了由构成轴系零件的形位误差造成的轴系在回转运动时的晃动误差.通过对9台套GD-220光电经纬仪轴系的检测结果看,对GD-220光电经纬仪轴系精度的分析和对其结构的设计都是合理的.     

提高轴系精度的谐波干涉研磨法

一、问题的提出 轴系是构成精密计量仪器和精密机床的核心部件。轴系的回转精度也是影响测量精度和加工精度的关键因素。理想的回转精度应该是轴的旋转中心和孔的理想回转中心相重合,并在运动状态下不发生偏离。当然理想的状态是不可能完全实现的。但是随着科学技术的发展,对轴系的回转精度的要求越来越高。不但超出了现代加工设备和技术条     

超精密轴系结构最佳方案的确定方法

目前超精密机床和仪器的主轴回转精度已从微米级向着亚微米级甚至毫微米级发展,采用何种轴系结构来达到这些精度是设计制造者所关注的一个重要问题。作者在研制超精密轴系过程中,采用多目标决策分析法确定其最佳结构方案,取得良好效果。     

大口径高精度液体静压转台研制

介绍了一种用于大口径非球面镜超精密数控磨床的高精度液体静压转台部件,通过工艺可行性分析和精度传递模型给出了优化的转台结构;采用数值列举法给出了径向和轴向刚度与油膜厚度的设计参数;为考察油膜压力作用下零件变形对转台刚度的影响,采用流固耦合分析方法对零件的强度进行了校核;利用直径为40 mm,圆度为0.05μm的标准球和电感测微仪对回转工作台的径向和轴向跳动进行了测试试验,得到回转工作台轴向和径向误差均小于0.5μm。     

基于ABAQUS的高精度金刚石工具磨床摆轴设计与有限元分析

针对金刚石刀具圆弧刃的刃磨要求,对高精度金刚石工具磨床的摆轴系统进行了结构设计。依据Hertz接触理论分析了轴系回转精度的影响因素。基于ABAQUS平台建立三维实体轴系的有限元模型进行有限元分析,主要分析了轴系的接触应力及接触变形,验证了所设计轴系的回转精度满足精密刃磨要求。     

金刚石飞切二维转鼓加工精密转台定位精度分析

一维转鼓的超精密飞切工艺（SPDT）已为国内多家单位掌握,而高精度二维转鼓的SPDT飞切工艺仍待突破,其加工质量有待提高。作为扫描器件中的关键部件,二维转鼓的批量生产直接决定热像仪的应用和普及。超精密飞切二维转鼓加工中,由于转鼓形状复杂且精度要求高,故其定位设备——精密转台的定位精度起着非常重要的作用。在保证加工效率的前提下,为了提高加工质量,本文对所用的精密转台进行定位精度分析,建立了转台的坐标转换模型,通过仿真计算得到了精密转台的回转精度,从误差分配的角度进行了精度定位。     

径向跳动测量中测量基准的误差修正

在测量径向圆跳动、径向全跳动时，无论使用是以顶尖支承回转还是以V形支承回转的仪器，或者是转台测量仪器，均存在测量基准（仪器的回转轴线）与实际基准（设计基准）不重合的问题，这种不重合误差是影响此类误差项目测量准确度的一个重要因素。     

三自由度精密转台设计

论述了三自由度精密转台的技术要求、结构设计和三轴运动的实现方式;并对轴系精度、定位精度和测角精度进行了分析计算,保证了转台的精度.     

双轴转台精度检测与研究

双轴转台为加工中心和数控铣床提供了回转坐标,通过双轴数控转台的等分回转、不等分回转、连续的回转,实现了数控机床复杂曲面精密加工,扩大了数控机床的加工范围。针对双轴转台应用于五轴数控加工中心目前ISO认证中没有规定其几何精度和运行精度检验方法。通过变换矩阵建立双轴转台误差模型,分离出双轴转台运动误差,采用实验方法,改变双轴转台试验装置运动参数,对分离出的双轴转台进行精度检测。针对五轴数控加工中心用双轴转台几何精度和运行精度检验,提出了一种有效的双轴转台误差测量与分析方法。     

精密磨床转台静压轴承的强健化设计

针对精密磨床转台静压轴承性能仿真数据与其回转精度实测数据不一致的问题,为提高转台静压轴承的设计水平,提出了静压轴承的强健化设计方法。该方法考虑了轴承结构参数在轴承全生命周期内的变化,分析了半径间隙、油腔尺寸、节流比及润滑油黏度在设计、加工、装配和服役4个阶段的变化规律,重点研究了半径间隙在各阶段对轴承性能造成的影响,给出了转台静压轴承的强健化设计流程。通过一个径向轴承的设计实例对该强健化设计方法进行了说明,并将设计结果与传统设计进行了对比。对比的指标是轴承在4个阶段的刚度、承载力和温升,这3个指标对轴承回转精度有直接影响。研究表明：进行强健化设计后,在生命周期内静压轴承的刚度和承载力的变化量为10%~27%,温度的变化量为0.5%~1.6%,较传统设计更能保证转台回转精度的稳定。     

高精度气体静压抛光轴部件设计

超精密平面抛光技术对光学元件加工具有重要意义。超精密平面抛光机床的加工精度与抛光轴的回转精度具有直接关系。通过分析制造工艺、安装与维护成本、工艺试验等对抛光轴的驱动方式进行设计;分析和计算了气体静压轴承的结构参数;对上静压板、芯轴、转台壳体等抛光轴关键部件进行静力学分析。经过分析计算,所设计的高精度气体静压抛光轴满足了各项需求指标,为超精密平面抛光机床设计提供指导。     

精密双轴光电转台结构设计

基于某落点测量需求,设计一种精密双轴光电转台。该光电转台搭载电视电视摄像机和红外热像仪,适用于全天候气象条件。具体根据系统精度指标设计了转台的机械结构,选择U型作为最终的转台结构。针对结构设计中的关键问题,如轴系精度、旋转密封等,进行了详细分析。     

精密光电测试转台热特性仿真分析

本精密光电测试转台用于高精度星敏感器的地面标定检测系统,其置于地面模拟空间环境中,要求其在恶劣的模拟空间环境中具有极高的精度.为了研究精密转台在模拟的空间高、低温真空环境中的变形特点及工作精度,首先分析了转台所处的高、低温真空环境的特点,给出了转台在高、低温真空环境中的主要传热途径,然后合理地选择了转台材料并设计了转台的机械结构,最后应用ANSYS有限元分析软件对转台做了热-结构耦合仿真分析.通过仿真分析,得到了转台在两个极限温度(-60℃和90℃)环境中达到热平衡时的温度变化特性和整体变形量,进而得出了变形对转台在高、低温真空环境中精度的影响.结合对转台的使用精度要求,对转台进行了结构优化设计,最终使转台达到了所需要的工作精度要求.     

双轴数显转台轴系精度分析

本文叙述了双轴数显转台密珠轴系精度及测试方法;分析了影响轴系回转精度、支承刚度、摩擦力矩、两回转轴线垂直度的主要因素。     

高精密单轴伺服转台结构设计

文中从总体需求出发,设计了一台高精密单轴伺服转台。根据总体技术指标要求,确定转台与安装平台及负载的接口尺寸;通过计算转台承受的负载和实际工况,选择直流力矩电机直接套轴驱动的传动方式;依据光栅测角传感器特点,选择单光栅与2个读数头结合的方式来提高测角精度。采用有限元分析方法完成转台的静力学性能分析和动力学模态分析,得出在仿真条件下转台的应力分布和位移分布情况以及转台前6阶振型和固有频率。结果表明,该型转台满足系统的技术指标要求,设计合理可行。     

桌面级精密平面抛光机转台结构设计

研究设计了一种基于圆柱滚子平面推力轴承的新型桌面级精密平面抛光机转台。阐述了转台的总体结构设计,对偏载情况下抛光盘支撑结构与传统抛光盘支撑结构的抛光盘变形进行了有限元分析。制作了转台样机并对其空载与偏载情况下的抛光盘跳动进行了测量与分析。仿真及实验结果表明,所设计新型转台结构与传统抛光盘支撑结构相比具有更好的偏载稳定性;当偏载逐渐增大时,抛光盘动态端跳测量值基本保持稳定。所设计抛光机转台,可在提高抛光效率同时保证抛光面型精度的稳定性。