基于激光辅助切削技术的微晶玻璃自由曲面加工研究(特邀)

1

作者 樊明旭 赵建科 +3 位作者 郝伟 丁蛟腾 吉霞斌 孙国燕 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期139-146,I0001,共9页

为了获得较高质量的微晶玻璃自由曲面面形,将激光辅助加工(Laser assisted machining,LAM)和快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)技术相结合,设计研制可用于切削微晶玻璃自由曲面面形的激光辅助快速刀具伺服切削装置。利用弹性梁法理论... 为了获得较高质量的微晶玻璃自由曲面面形,将激光辅助加工(Laser assisted machining,LAM)和快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)技术相结合,设计研制可用于切削微晶玻璃自由曲面面形的激光辅助快速刀具伺服切削装置。利用弹性梁法理论计算柔性铰链机构中菱形放大机构的位移放大比,通过静力学仿真获得柔性铰链机构中两杠杆位移放大机构输出位移的绝对误差为0.17μm,机构位移放大比为6.35,柔性铰链机构具有良好的位移同步输出和放大特性,等效应力分析结果显示,柔性铰链机构的最大应力小于材料的许用应力,机构安全可靠。开展微晶玻璃静态激光辐照测温实验,确定实际加工中可接受的最大激光功率为75 W,开展激光辅助快速刀具伺服切削实验,获得微晶玻璃自由曲面形貌,结果表明:在激光辅助快速刀具伺服切削微晶玻璃过程中,表面粗糙度随着激光功率的增大而减小,随着主轴转速的减小而减小,当激光功率为75 W、主轴转速为50 rpm时,激光辅助快速刀具伺服切削相比于常规FTS切削,微晶玻璃表面粗糙度最大下降幅度为58.2%,充分验证激光辅助快速刀具伺服切削方式可有效提高微晶玻璃自由曲面的加工质量和效率。 展开更多

关键词 微晶玻璃 自由曲面 激光辅助加工 快速刀具伺服 表面粗糙度

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快速刀具伺服系统位置域重复控制设计及其数字实现

2

作者 周兰 杨秦 +2 位作者 潘昌忠 肖文彬 李美柳 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1432-1444,共13页

在非圆零件车削过程中,快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)的运动精度直接影响零件的加工质量.主轴变速加工使得FTS的参考目标信号周期时变而不确定,这对实现其渐近跟踪提出了极大的挑战.本文利用FTS的位置域周期特性,提出一种基于位置... 在非圆零件车削过程中,快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)的运动精度直接影响零件的加工质量.主轴变速加工使得FTS的参考目标信号周期时变而不确定,这对实现其渐近跟踪提出了极大的挑战.本文利用FTS的位置域周期特性,提出一种基于位置域重复控制和时域速度反馈镇定的FTS系统复合控制设计方法,并给出位置域改进型重复控制器(Spatial modified repetitive controller,SMRC)的数字实现算法,实现对时变周期参考目标信号的高精度跟踪.首先,建立包含位置相关时变周期参考目标信号内模的SMRC,并引入位置域相位超前装置对镇定补偿器引起的相位滞后进行补偿,在此基础上构建复合控制律.然后应用小增益定理和算子理论,推导出控制系统的稳定性条件,在保持系统采样频率不变的条件下,应用插值法建立SMRC的数字实现算法,确保位置域重复控制和时域镇定控制器的同步执行.最后,通过仿真验证所设计的FTS控制系统具有满意的时变周期跟踪性能和鲁棒性,并通过与其他位置域重复控制方法的比较,说明所提方法同时具有更好的暂态和稳态性能. 展开更多

关键词 快速刀具伺服 时变周期信号 重复控制 位置域 数字实现

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非最小相位法向电磁应力驱动快速刀具伺服系统轨迹跟踪控制

3

作者 沈东冉 朱紫辉 +2 位作者 黄鹏 朱利民 朱志伟 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期415-421,468,共8页

基于快速刀具伺服(FTS)的金刚石车削是复杂光学表面超精密制造的一种高效手段。为进一步提高具有非最小相位特征的电磁法应力驱动FTS的控制性能,将系统逆动力学补偿嵌入主控制回路中以改善被控对象动力学特征。对改善后的被控系统以比... 基于快速刀具伺服(FTS)的金刚石车削是复杂光学表面超精密制造的一种高效手段。为进一步提高具有非最小相位特征的电磁法应力驱动FTS的控制性能,将系统逆动力学补偿嵌入主控制回路中以改善被控对象动力学特征。对改善后的被控系统以比例微分积分(PID)和前馈补偿作为主控制器,并以基于内模原理的并联谐振控制器实现周期性轨迹的超高精度跟踪。考虑系统非最小相位特征,结合因子分解和镜像极点配置方法获得了系统稳定逆动力学模型。实验测试结果表明:该文所设计的控制方法,获得了1070 Hz(-3 dB)闭环带宽;100 Hz正弦轨迹实际跟踪误差小于±0.375%,并可对5 nm台阶轨迹进行稳定闭环跟踪,证明所设计的FTS控制系统可有效实现nm精度切削。 展开更多

关键词 快速刀具伺服 法向电磁应力驱动 非最小相位系统 逆动力学补偿 谐振控制

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基于柔性铰链的新型快速伺服刀架设计 被引量：7

4

作者 孙涛 李国平 +1 位作者 娄军强 邱辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期160-166,共7页

针对目前用于非圆精密加工的快速伺服刀架只能提供单向驱动力的问题,设计了一种基于柔性铰链的新型快速伺服刀架。建立了刀具放大结构的力学模型,利用理论力学的知识推导出刀具的放大率、刚度和固有频率解析式,并对实验刀具进行有限元... 针对目前用于非圆精密加工的快速伺服刀架只能提供单向驱动力的问题,设计了一种基于柔性铰链的新型快速伺服刀架。建立了刀具放大结构的力学模型,利用理论力学的知识推导出刀具的放大率、刚度和固有频率解析式,并对实验刀具进行有限元分析。为了验证理论计算和有限元分析结果的准确性,对刀具进行实验测试。测试结果显示,理论计算结果与实验结果的最大误差为14.87%,平均误差为12.635%,有限元分析结果与实验结果的最大误差为6.54%,平均误差为5.925%,表明理论计算和有限元分析的准确性。最后提出了一种快速伺服刀架参数的初选流程,为快速伺服刀架的研究提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 柔性铰链 快速伺服刀架 理论模型 有限元分析

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压电陶瓷驱动的超精密快刀伺服系统的设计与研制 被引量：20

5

作者 戴一帆 杨海宽 +2 位作者 王贵林 杨帆 吴宇列 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第22期2717-2721,共5页

以压电陶瓷和柔性铰链作为驱动平台,系统地研究了面向快速车削加工的刀具伺服装置的设计、运动建模与研制方法。测试结果表明,研制的快刀伺服装置定位误差为7.7nm,重复定位误差为4.4nm,线性度优于0.145%,运动距离为39.0μm时响应频率达... 以压电陶瓷和柔性铰链作为驱动平台,系统地研究了面向快速车削加工的刀具伺服装置的设计、运动建模与研制方法。测试结果表明,研制的快刀伺服装置定位误差为7.7nm,重复定位误差为4.4nm,线性度优于0.145%,运动距离为39.0μm时响应频率达到了218Hz,能够满足复杂面形零件或结构的超精密快速车削加工要求,为以后该快刀系统在实际加工中更广范围的应用研究打下了基础。 展开更多

关键词 快刀伺服 复杂面形 压电陶瓷 柔性铰链

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快速刀具伺服机构研究进展 被引量：24

6

作者 吴丹 谢晓丹 王先逵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1379-1385,共7页

快速刀具伺服机构(FTS)是非圆数控车削和非轴对称车削的一项共同的关键性技术。论述了FTS的发展历程、结构特点及性能指标。详细介绍了压电陶瓷FTS、磁致伸缩FTS、洛仑兹力FTS、麦克斯韦力FTS的国内外研究情况,阐述了它们的原理、结构... 快速刀具伺服机构(FTS)是非圆数控车削和非轴对称车削的一项共同的关键性技术。论述了FTS的发展历程、结构特点及性能指标。详细介绍了压电陶瓷FTS、磁致伸缩FTS、洛仑兹力FTS、麦克斯韦力FTS的国内外研究情况,阐述了它们的原理、结构、性能优缺点及应用情况,并给出了FTS用于非轴对称光学元件车削的实例。指出超高频响(大于1000Hz)短行程(小于100μm)的FTS是当今研究热点,压电陶瓷FTS和麦克斯韦力FTS都可以实现较高频响,其中麦克斯韦力型FTS是可实现超高频响的一种全新类型的FTS。 展开更多

关键词 快速刀具伺服机构 响应频率 非圆车削 非轴对称车削

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快速刀具伺服系统自抗扰控制的研究与实践 被引量：23

7

作者 吴丹 赵彤 陈恳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1534-1542,共9页

快速刀具伺服系统(fast tool servo,FTS)是实现非圆截面和非轴对称表面零件加工的关键部件.加工过程中,FTS应克服时变切削力负载和自身参数的非线性,驱动刀具完成高频高精度跟踪运动.为了解决FTS的快速精密跟踪控制问题,根据刀具运动参... 快速刀具伺服系统(fast tool servo,FTS)是实现非圆截面和非轴对称表面零件加工的关键部件.加工过程中,FTS应克服时变切削力负载和自身参数的非线性,驱动刀具完成高频高精度跟踪运动.为了解决FTS的快速精密跟踪控制问题,根据刀具运动参考轨迹已知的特点,应用自抗扰控制原理和前馈控制策略,针对基于剪应力和正应力电磁驱动的两种直线执行机构,分别设计了采用线性和非线性扩张状态观测器的自抗扰控制器,并利用传递函数和描述函数方法,分析了线性控制器的跟踪精度和动态刚度特性,探讨了非线性控制系统的极限环问题.两种基于自抗扰控制的快速刀具伺服系统已应用于发动机椭圆截面活塞的精密车削和二维正弦微结构表面的超精密车削,满足了加工需求.研究与应用结果表明:自抗扰控制思想独特、算法易于工程实现,具有很好的工程应用价值. 展开更多

关键词 快速刀具伺服系统 自抗扰控制 频域分析 描述函数

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音圈电机驱动的快刀伺服系统建模与性能分析 被引量：6

8

作者 戴一帆 段纬然 +1 位作者 王贵林 杨帆 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期78-82,共5页

复杂面形/结构零件的应用范围越来越广,往往一个零件上既有复杂面形也有微小结构。为了实现复杂面形/结构零件的高效加工,分析了快刀伺服加工方式的特点,设计并研制了音圈电机驱动的快刀伺服系统;基于动力学和电磁学分析,建立了快刀伺... 复杂面形/结构零件的应用范围越来越广,往往一个零件上既有复杂面形也有微小结构。为了实现复杂面形/结构零件的高效加工,分析了快刀伺服加工方式的特点,设计并研制了音圈电机驱动的快刀伺服系统;基于动力学和电磁学分析,建立了快刀伺服系统的传递函数模型,并对控制方法进行了设计;在此基础上,通过实验对快刀伺服系统进行了性能测试,实验结果表明本文所研制的快刀伺服系统具有较高的运动分辨率、定位精度和工作频响,能够作为快刀伺服加工的进刀装置。 展开更多

关键词 复杂面形 结构 快刀伺服 音圈电机 建模

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音圈式快速伺服刀架的分析与设计 被引量：7

9

作者 杨帆 杨海宽 +1 位作者 陈志华 王贵林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期42-47,共6页

自由曲面光学零件面形复杂,快刀伺服车削加工是其高效加工手段。针对压电陶瓷型伺服刀架行程小,加工能力有限的问题,提出一种基于音圈式直线电机驱动的快刀伺服方案。音圈式快速伺服刀架行程大,可大大拓宽快刀伺服加工范围。以典型光学... 自由曲面光学零件面形复杂,快刀伺服车削加工是其高效加工手段。针对压电陶瓷型伺服刀架行程小,加工能力有限的问题,提出一种基于音圈式直线电机驱动的快刀伺服方案。音圈式快速伺服刀架行程大,可大大拓宽快刀伺服加工范围。以典型光学零件加工为例,对快速伺服刀架所应具备的关键性能指标进行分析,给出了音圈电机的结构,对音圈式伺服刀架进行了理论建模、控制器设计以及实际性能测试。测试结果表明,所设计的音圈式伺服刀架行程大、频响高,在刀架行程为±100μm时可达到300Hz的频响能力,同样行程下的频响指标优于国外同类产品。 展开更多

关键词 光学自由曲面 快刀伺服 音圈电机 行程 频响

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快速刀具伺服分数阶PID控制仿真的研究 被引量：6

10

作者 朱志伟 赵绍昕 +1 位作者 王刚 周晓勤 《机电工程》 CAS 2010年第8期6-9,共4页

利用分数阶PID控制,提出了一种新的快速刀具伺服(FTS)跟踪控制方法,以改善FTS的控制性能。根据差分进化算法,讨论了分数阶PID控制器的参数整定;通过数值仿真,考察了该方法的可行性和有效性。针对FTS的轨迹跟踪,根据响应时间、跟踪精度... 利用分数阶PID控制,提出了一种新的快速刀具伺服(FTS)跟踪控制方法,以改善FTS的控制性能。根据差分进化算法,讨论了分数阶PID控制器的参数整定;通过数值仿真,考察了该方法的可行性和有效性。针对FTS的轨迹跟踪,根据响应时间、跟踪精度等指标,详细比较了分数阶PID控制与传统PID控制的性能。仿真结果表明,分数阶PID控制器的阶跃响应时间约为5×10-7s,是PID控制响应时间的42%,对频率为1 kHz,幅值为1μm的正弦信号的跟踪误差约为6 nm,是PID跟踪误差的50%,验证了基于分数阶PID控制器实现FTS轨迹跟踪控制的可行性和优越性。 展开更多

关键词 超精密加工 快速刀具伺服 轨迹跟踪控制 分数阶PID控制

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双柔性支撑板快速伺服刀架优化设计及测试 被引量：6

11

作者 周京博 孙涛 侯国安 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期349-355,共7页

设计了一种基于双柔性支承板的快速伺服刀架用于金刚石车削加工非回转对称微结构表面,并对其性能进行了测试。根据约束条件推导了刀架柔性支承板的刚度解析表达式,同时给出了柔性板上最大Von Mises应力的计算公式。根据快速伺服刀架设... 设计了一种基于双柔性支承板的快速伺服刀架用于金刚石车削加工非回转对称微结构表面,并对其性能进行了测试。根据约束条件推导了刀架柔性支承板的刚度解析表达式,同时给出了柔性板上最大Von Mises应力的计算公式。根据快速伺服刀架设计指标,优化了柔性支承板的结构参数,并根据上述结构参数,加工得到了快速伺服刀架。最后,搭建了快速伺服刀架控制系统,测试了它的静态及动态特性。测试结果表明,设计的快速伺服刀架的刚度为53N/μm,最小运动分辨率为3nm,工作行程可达20μm。另外,它的稳态跟踪误差小于4nm,开环带宽为2kHz,一阶固有频率可达3kHz。测试结果不仅验证了所述设计方法的正确性,也表明采用双柔性支承板结构是设计高刚度、高精度微位移机构的一种有效方法。 展开更多

关键词 金刚石车削 快速伺服刀架 柔性支撑板 刚度 Von Mises应力 静态性能 动态性能

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大行程快速刀具伺服装置的设计 被引量：3

12

作者 徐兵 张旭 +1 位作者 王俊 刘强 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第8期69-70,74,共3页

基于快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)的金刚石车削加工技术是一种非常有发展前景的光学自由曲面加工手段。以柔性铰链和音圈电机为主要元素,研制一套大行程快速刀具伺服系统,该系统具有刚度大、工作稳定性好、阻尼可调等优点。详细... 基于快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)的金刚石车削加工技术是一种非常有发展前景的光学自由曲面加工手段。以柔性铰链和音圈电机为主要元素,研制一套大行程快速刀具伺服系统,该系统具有刚度大、工作稳定性好、阻尼可调等优点。详细介绍了柔性铰链的设计与分析、FTS系统性能测试和自由曲面切削试验,新型FTS系统的跟踪误差为0.12%,运动分辨率优于0.04μm,可以获得Ra30nm的光学自由曲面。测试和加工结果表明,新型的FTS系统可以用光学自由曲面高效、高精密金刚石车削加工。 展开更多

关键词 光学自由曲面 快速刀具伺服 金刚石车削 柔性铰链

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基于压电液压的快速刀具伺服系统研究 被引量：2

13

作者 刘晓飞 张堃 +1 位作者 杨绍奎 王志刚 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第1期83-87,共5页

研究基于压电陶瓷(PZT)的新型快速刀具伺服系统,与液压放大方案耦合。这种设计的优势是轴向放大,降低了对阿贝误差的敏感性,紧凑的放大器设计和高带宽行程比。然后利用模型和数据对系统的性能进行了验证,表明系统满足了设计要求。

关键词 压电陶瓷 快速刀具伺服 液压 建模

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高频响伺服刀架的建模与控制 被引量：2

14

作者 李国平 孙涛 +1 位作者 邱辉 陈彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1991-1999,共9页

考虑目前应用压电陶瓷驱动器的伺服刀架只能提供单向驱动力,设计了一种基于双压电陶瓷驱动器的快速伺服刀架。涉及的两个压电陶瓷驱动器分别为刀具的进给和回复提供驱动力,其呈对称布置,用于有效提高刀架的整体刚度。为了对两个压电陶... 考虑目前应用压电陶瓷驱动器的伺服刀架只能提供单向驱动力,设计了一种基于双压电陶瓷驱动器的快速伺服刀架。涉及的两个压电陶瓷驱动器分别为刀具的进给和回复提供驱动力,其呈对称布置,用于有效提高刀架的整体刚度。为了对两个压电陶瓷驱动器进行联动协调控制,建立了PI迟滞模型和其逆模型,并设计了相应的联动协调控制方法。利用PI逆模型作为PID反馈控制的前馈环节构成复合控制用于调节快速伺服刀架的输出位移。实验验证了新型快速伺服刀架的响应频率、响应时间、位移响应特性和定位精度。结果显示:新型快速伺服刀架的响应频率为871.86 Hz,响应时间为0.000 45s;三角波信号的最大定位误差为3.366 1μm,误差百分数为7.63%,平均绝对误差为0.698 0μm,误差百分数为1.58%;正弦波信号的最大定位误差为3.244 4μm,误差百分数为7.67%,平均绝对误差为0.930 9μm,误差百分数为2.20%。 展开更多

关键词 快速伺服刀架 双压电陶瓷驱动器 PI模型 高频响应

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快速伺服刀架迟滞特性的Preisach建模(英文) 被引量：5

15

作者 王晓慧 孙涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1421-1425,共5页

使用压电陶瓷作驱动元部件的快速伺服刀架是一种新的加工手段。本文介绍了基于Preisach模型的快速伺服刀架迟滞特性建模方法。作为快速伺服刀架的驱动元部件,压电陶瓷微位移器自身的迟滞、蠕变等非线性特性严重影响了快速伺服刀架的动... 使用压电陶瓷作驱动元部件的快速伺服刀架是一种新的加工手段。本文介绍了基于Preisach模型的快速伺服刀架迟滞特性建模方法。作为快速伺服刀架的驱动元部件,压电陶瓷微位移器自身的迟滞、蠕变等非线性特性严重影响了快速伺服刀架的动态性能。为了精确建立快速伺服刀架的迟滞模型,给出了Preisach模型的数字表达方式,通过一系列实验测得的数据证明快速伺服刀架系统具有一致特性与擦除特性,满足Preisach模型的两个必要条件,最后在实验数据的基础上建立了基于Preisach模型的迟滞特性模型。实验表明,该迟滞模型可以很好地预测快速伺服刀架的迟滞位移曲线,其预测误差不超过0.65μm。 展开更多

关键词 快速伺服刀架 压电陶瓷微位移器 PREISACH模型

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光学自由曲面超精密加工方法综述 被引量：2

16

作者 徐兵 王翠 许蓬子 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期140-144,共5页

介绍了几种典型的光学自由曲面,如离轴非球面、环曲面、Zernike曲面、微结构光学曲面、样条曲面和双对称曲面。评述了目前光学自由曲面超精密加工的方法,包括复制成型、CNC磨削/抛光、飞切加工、慢速溜板伺服和快速刀具伺服等,同时分析... 介绍了几种典型的光学自由曲面,如离轴非球面、环曲面、Zernike曲面、微结构光学曲面、样条曲面和双对称曲面。评述了目前光学自由曲面超精密加工的方法,包括复制成型、CNC磨削/抛光、飞切加工、慢速溜板伺服和快速刀具伺服等,同时分析对比了上述方法的优点和不足之处,并展望了光学自由曲面的加工方法的发展方向。 展开更多

关键词 光学自由曲面 飞切加工 慢速溜板伺服 快速刀具伺服

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线性自抗扰控制在快刀伺服控制中的应用 被引量：4

17

作者 李捷 陈新 陈新度 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第12期224-226,230,共4页

为了提高具有表面微结构的零件的超精密加工中快刀伺服系统的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种线性自抗扰控制器。通过对快刀伺服刀架建模分析,得到惯性环节和二阶振荡环节串联的等效模型,设计出三阶四维的线性扩张状态观测器,可对未知扰... 为了提高具有表面微结构的零件的超精密加工中快刀伺服系统的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种线性自抗扰控制器。通过对快刀伺服刀架建模分析,得到惯性环节和二阶振荡环节串联的等效模型,设计出三阶四维的线性扩张状态观测器,可对未知扰动的观测结果作出实时估计和补偿,由此设计出线性自抗扰控制器。数字仿真实验表明,线性自抗扰控制具有良好的控制品质,其中,在快刀伺服系统中的应用可以提高跟踪性能和抗干扰性。 展开更多

关键词 表面微结构 超精密加工 快刀伺服 线性自抗扰控制

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快刀伺服装置动力学建模与仿真分析 被引量：4

18

作者 梁颖 李亚东 席建普 《机床与液压》 北大核心 2020年第14期146-151,共6页

以研究快刀伺服加工振动特性、使设计的快刀伺服装置具有良好动态性能为目的,基于子结构法运用拉格朗日理论建立快刀伺服装置的理论动力学模型。采用Maple软件与ADAMS仿真软件对理论动力学模型进行数值计算和仿真模拟,验证所建立模型的... 以研究快刀伺服加工振动特性、使设计的快刀伺服装置具有良好动态性能为目的,基于子结构法运用拉格朗日理论建立快刀伺服装置的理论动力学模型。采用Maple软件与ADAMS仿真软件对理论动力学模型进行数值计算和仿真模拟,验证所建立模型的准确性,为快刀伺服装置设计与动态特性分析奠定基础。对刀具与工件系统进行动力学建模分析,分析其动态特性。完成了快刀伺服控制系统结构设计与实验平台的搭建。 展开更多

关键词 快刀伺服机构 动力学建模 振动分析

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复杂面形/结构零件的快速伺服车削技术 被引量：1

19

作者 杨帆 戴一帆 +2 位作者 王贵林 杨海宽 吴宇列 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第21期2591-2593,2608,共4页

分析了快速伺服(fast tool servo,FTS)车削原理与不同类型FTS刀架的特点。为测试音圈电机(voice coil actuator,VCA)驱动的快速伺服系统的频响性能,搭建测试平台并进行了阶跃响应测试与不同频率下的正弦响应测试。实际测试结果表明,该... 分析了快速伺服(fast tool servo,FTS)车削原理与不同类型FTS刀架的特点。为测试音圈电机(voice coil actuator,VCA)驱动的快速伺服系统的频响性能,搭建测试平台并进行了阶跃响应测试与不同频率下的正弦响应测试。实际测试结果表明,该快速伺服系统具有较高的频响能力,在±100μm行程时达到了300 Hz的频响。 展开更多

关键词 复杂面形/结构 超精密车削 快速伺服 音圈电机 频响

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微结构阵列超精密车床快刀伺服装置及试验研究 被引量：2

20

作者 关朝亮 刘俊峰 +1 位作者 李飞 王贵林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期109-116,共8页

各种微结构阵列在LED照明、液晶显示、光学仪器等领域得到了广泛的应用,但其结构细微复杂且形状表面质量要求高,其加工工艺技术研究引起了广泛的关注。本文提出压电陶瓷驱动结合柔性铰链作为刀架的快刀伺服装置,建立快刀伺服系统的机电... 各种微结构阵列在LED照明、液晶显示、光学仪器等领域得到了广泛的应用,但其结构细微复杂且形状表面质量要求高,其加工工艺技术研究引起了广泛的关注。本文提出压电陶瓷驱动结合柔性铰链作为刀架的快刀伺服装置,建立快刀伺服系统的机电耦合模型,研究各系统参数对系统性能的影响规律,基于有限元仿真对铰链结构参数进行优化;通过激光位移传感器测试刀具输出位移的线性度;利用研制的快刀系统和超精密车床在红铜材质的圆柱面上进行正弦网格微结构加工,加工结果表明所设计的快刀系统能够准确有效地加工出结构复杂的微结构阵列。 展开更多

关键词 快刀伺服装置 微结构阵列 柔性铰链

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