基于开环快刀伺服的微结构表面高速车削创成

作     者：朱紫辉 周荣晶 黄鹏 朱利民 朱志伟 ZHU ZiHui;ZHOU RongJing;HUANG Peng;ZHU LiMin;ZHU ZhiWei

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京210094 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金联合基金重点项目(编号:U2013211) 江苏省自然科学基金(编号:BK20211572)资助 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2022年第52卷第6期

页      码：871-881页

摘      要：提出了一种开环快刀伺服(Fast tool servo,FTS)系统实现方法,对微结构表面进行高速切削以提高微结构制造效率.针对宽频FTS系统设计,以压电叠堆和柔性铰链为驱动器和导向机构,借助解析模型优化设计了FTS装置参数并进行了有限元验证,实验测试结果表明所设计的FTS获得了预期性能.针对宽频域轨迹跟踪,采用线性动力学模型级联静态Prandtl-Ishlinskii迟滞模型,构建并联合辨识获得了FTS输入与输出间的映射模型,并通过动态迟滞补偿实现了kHz级宽频域内一致性的建模精度和轨迹跟踪精度.最终,借助精密数控车床和FTS样机搭建了切削系统,以典型微结构表面切削创成验证了所提出开环FTS高速切削的可行性.

主 题 词：超精密车削 快刀伺服 高速车削 微结构表面 动态迟滞补偿 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SST-2021-0565

馆 藏 号：203112195...