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随着科学技术的日益发展,具有表面复杂微结构的工件越来越多的应用于军事、通信、自动化、卫星、高科技装备等众多领域。但是这类具有复杂表面的工件用一般的加工方法很难有良好的加工效果及加工精度。快刀伺服车削加工具有高频率,快速响应等优点。通过快刀伺服加工能够获得精度足够高的复杂面型的工件。在国外,快刀伺服加工技术已经成熟。在国内,由于这项技术研究起步比较晚,还停留在高校内的研发阶段,与国外有着比较大的差距。本文通过研究基于压电陶瓷的快刀伺服车削加工补偿技术,尝试解决开环压电陶瓷刀架在快刀伺服加工中精度不高的问题,研究步骤如下: 1.搭建基于PMAC的两轴(Z,C)加工平台,通过PMAC运动控制卡采集主轴C轴的脉冲信号,确定主轴C的转动的角度,同时通过PMAC运动控制卡发送模拟量给压电陶瓷驱动器,驱动压电陶瓷刀架工作实现主轴 C与压电陶瓷刀架 Z的同步。 2.在压电陶瓷刀架上安装夹具,加装MTI位移传感器,用于采集压电陶瓷刀架在快刀伺服加工过程中的位移信号。通过示波器检测PMAC发送给压电陶瓷驱动器模拟量的频率,以及 MTI位移传感器采集压电陶瓷刀架位移的频率,验证 MTI位移传感器的采集频率能够满足快刀伺服刀架的加工频率,为快刀伺服车削加工补偿做准备。 3.基于A3200控制器的五轴数控机床上安装压电陶瓷刀架,搭建快刀伺服加工试验平台。以典型微结构四球冠凹透镜阵列为例,进行第一次车削加工,通过压电陶瓷刀架上的 MTI位移传感器采集刀架的位移信息,与原先的路径规划进行比对,确定压电陶瓷进刀需要修改的模拟量,进行第二次补偿加工,提高快刀伺服车削加工精度,完成实验。