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1、一、精密工作台概述,加工或测量时承载被测零部件的平台。 能够实现一个或多个方向的运动。 在各个方向上的运动是独立的,1、工作台的定义,2、工作台的分类,按工作台所实现运动轨迹在空间的位置来分，有一维工作台，二维工作台， 三维工作台，甚至到六自由度,3、精密工作台的组成和分类,4、精密工作台的用途,光刻机 . 精密测量 . 生物芯片技术 数控加工 精密工作台是集精密位置检测技术、驱动技术、直线导向技术、控制技术等多项技术为一体的有机综合体。在这些技术中，如果某一个方面得到改进或提高，将使精密工作台整体性能得到提高。,二、精密工作台技术的发展概况,微纳米加工技术的发展，离不开精密工作台技术的发展和
2、进步。 主要表现在精度、速度和行程等方面。 在材料、测量技术、驱动技术、控制技术等方面有了长足的进步，使工作台朝高精度、高速度、大行程的方向发展。,1材料,2测量技术,测量手段主要有光栅测量和激光干涉仪测量。 目前光栅测量的分辨率可达到纳米量级，测量精度为土0.01um，测量范围为100mm。 可实现非接触测量。,3. 驱动技术,驱动技术直接决定了工作台的速度、精度、行程和整个设备的效率。驱动技术有间接驱动和直接驱动两种方式。 间接驱动方式是驱动元件通过传动机构驱动工作台。这种方式存在的缺点是：传动链较长，系统结构复杂，附加惯量大，刚度低，而且零部件的弹性变形会影响精度，此外，由于摩擦磨损将导
3、致精度渐变等。 驱动元件常采用直流伺服电机、交流伺服电机，有时也采用步进电机。,直接驱动方式：即利用电机直接驱动工作台，取消电机到工作台之间的传动环节，使传动链缩短为零，实现“零传动”。 与间接驱动方式相比，直接驱动方式更易于实现高速度和高加速度的运动，同时再配合高精度的导轨就可以实现亚微米和纳米级的定位精度。 直接驱动元件有：直流无刷力矩电机、电磁式直线电机和压电直线电机。,4. 直线导向技术,导轨在工作台中起着承载和导向的作用，决定着工作台的导向精度、运动轨迹，直接影响着设备的作图精度。 常用的导轨有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三种。此外，还有两种新型导轨：柔性铰链和悬浮导轨。,5控制技术,计算机数字控制方式。 控制系统主要由主控制系统、运动指令给定系统和位置伺服控制系统等组成。 精密工作台的控制方式多采用闭环控制。,三、精密工作台的结构型式,1、 平面单层式结构,机械式,气浮式,气浮式,2、双层结构,3、大行程纳米级精密工作台的实现,4、回转工作台的实现,四、精密工作台的设计,1、精密回转工作台,技术要求,有效负载：不小于4Kg； 台面尺寸：不小于300mm； 速率范围：0.1/s18000/s； 速率控制精度：0.1/s0.5%； 速率测量精度：高于0.1/s； 最大加速度值：18000/s2； 位置控制精度：不低于0.02。,