基于柔顺机构的二维振动平台设计与分析

简介

为提高微型零件的加工质量,提出了一种新型压电驱动的二自由度(2-DOF)柔顺振动平台。首先,设计了一种新型的二维柔顺振动平台的结构。柔性铰链关于XZ和YZ平面具有镜像对称性,消除了平台的寄生运动与耦合误差。其次,在理论建模的基础上,建立了二维柔顺振动平台的等效动力学模型,分别通过理论计算与有限元分析研究其动力学和静力学特性,结果表明其一阶固有频率约为4200 Hz,单向驱动时工作行程约为22.6μm,双向驱动时工作行程约为26.4μm。工作台的轴向刚度为16.17N/μm,对于加工复杂表面织构具有重要意义。最后,通过理论分析结果与有限元仿真结果对比分析,验证了二维柔顺振动平台设计的正确性与可行性。