超精密大行程滚珠丝杠进给系统设计与实验研究

来源：机床与液压杂志2021年第20期北京时间：

作者：薛宝珠，李梦阳，郭英杰

单位：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所；中国工程物理研究院机械制造工艺研究所；中国工程物理研究院机械制造工艺研究所

摘要：针对单级驱动系统难以同时实现大行程与超精密定位的问题，设计一种基于滚珠丝杠与液体静压导轨的超精密大行程进给系统实验台。无框式直驱电机通过胀紧套直接与滚珠丝杠联接，实现类似于直线电机的“零传动”，采用纳米级分辨率光栅尺实时检测运动部件的位移。实验结果表明：通过G代码补偿、摩擦补偿、提高PWM频率、降低干扰等方式，可以提高系统的定位性能，进给系统在180 mm的有效行程内可以实现103 nm定位精度和8 nm运动分辨率。

关键词：超精密定位;大行程;滚珠丝杠进给系统;定位精度;分辨率

基金资助：中国工程物理研究院创新发展基金资助项目（K1249-2020-TCF）;四川省科技成果转移转化示范项目（20ZHSF0138）