基于GMM驅(qū)動位移自感知微進給裝置設計及測試系統(tǒng)研究.pdf

1、LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一種用圖標代替文本創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言，可以完成一套完整測試儀器的數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和存儲功能，是目前國際上應用最廣的數(shù)據(jù)采集和控制軟件之一。GMM(Giant Magnetostrictive Material)是超磁致伸縮材料的簡稱，用其制作的進給驅(qū)動裝置，具有微位移進給、高精度響應、驅(qū)動能力強以及響應

2、速度快等優(yōu)點，在超精密加工以及精密微進給領域中應用廣泛?；贕MM的微進給裝置是目前研究的熱點，由于磁場、預壓力等因素對GMM材料的磁致伸縮性是直接影響的，使得GMM微進給裝置的設計與測試具有一定的難度。
　　 本文以智能材料和超精密加工技術為背景，總結了GMM微進給裝置在超精密加工領域應用的優(yōu)勢和實際意義，論述了磁致伸縮效應及其機理、超磁致伸縮材料性能特點及其在微驅(qū)動器件上的應用，為超磁致伸縮微進給裝置的研究和應用提供了必要的

3、基礎。GMM微進給裝置結構設計的關鍵在于磁場結構設計、溫控結構設計、預壓力設計和傳感器設計四個方面。本文研究了GMM棒設計參數(shù)、電磁線圈設計方案，設計并制作出位移自感知傳感器。并將GMM微進給裝置應用到刀架上，設計出GMM微進給刀架，并研究出微進給刀架中的測量切削力的八角環(huán)傳感器。GMM微進給裝置的工作特性與其主要工作條件預應力、驅(qū)動磁場密切相關，論文通過實驗分析了GMM微進給裝置中預壓力與電流的特性、裝置的加卸載回線和磁滯回線特性，分

4、析了各因素對GMM準靜態(tài)工作條件下特性曲線的應變值、線性度、重合度、磁滯的影響。
　　 本文針對GMM裝置測試系統(tǒng)采用事件驅(qū)動的程序設計方法，實現(xiàn)了對GMM微進給裝置的信號采集、分析、顯示的實時操作。論文使用國家儀器公司(National Instrument)提供的軟件平臺(LabVIEW)和國產(chǎn)USB式的數(shù)據(jù)采集模塊搭建了基于虛擬儀器的位移測量系統(tǒng)，并通過LabVIEW編程實現(xiàn)了多通道數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測，并且實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的分