【摘 要】
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随着超精密加工技术的发展，超精密加工精度已经进入纳米级，机床进给精度是影响机床整机性能的因素之一，采用宏微驱动进给系统是提高进给精度的主要途径之一。由宏进给实现加工尺
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随着超精密加工技术的发展，超精密加工精度已经进入纳米级，机床进给精度是影响机床整机性能的因素之一，采用宏微驱动进给系统是提高进给精度的主要途径之一。由宏进给实现加工尺寸及轮廓，由微进给进行尺寸、轮廓误差的补偿，进而达到超精密加工的要求。在大行程高精度加工领域，宏微驱动进给系统受到越来越多的关注。
本文在国内外宏微驱动研究现状的基础上，研究了宏微驱动的方案设计，论述了用于基础研究的基础实验装置和结合精密数控车床应用的应用技术实验装置的结构方案。对柔性铰链单元6个自由度方向的特性进行了全面分析，提出和推导了计算单个柔性铰链单元6个自由度的刚度矩阵，并与有限元计算结果进行了对比。提出和分析计算了包含有多个柔性铰链单元的微动工作台传动刚度和导向刚度的方法；同时进行了传动刚度和导向刚度6向刚度实验，验证理论分析计算的正确性。设计了测量包括压电致动器和由柔性铰链构成的微动进给机构的三个位移和三个转动方向刚度的实验装置，进行了微动进给机构6向刚度测量。搭建了微进给系统实验装置，测试压电陶瓷致动器最大输出力和适用范围的过载保护，进行提高输入电压和输出位移之间的线性相关性的闭环反馈控制实验；微动工作台静刚度、输出位移、固有频率和动态等特性进行了实验。搭建了包括宏动系统，微动系统的宏微实验系统；建立了宏动系统动力学模型，微动系统动力学模型和宏微双驱动系统的动力学模型，进行了宏微双驱动系统运动响应仿真；进行了点位控制，动态宏微点位控制定位精度在1μm以内，静态点位控制定位精度在±0.1μm以内，初步开展了连续宏微协调控制实验，连续宏微协调控制定位精度在1.3μm，实验验证了宏微驱动的有效性。
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