快刀伺服裝置中主軸位置與壓電陶瓷同步控制研究.pdf

1、基于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的快刀伺服系統(tǒng)(Fast Tool Servo，F(xiàn)TS)是超精密加工的一個(gè)有效裝置，應(yīng)用時(shí)主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)主軸跟隨平臺(tái)在X方向運(yùn)動(dòng)，壓電陶瓷在Y方向高速推動(dòng)刀架，帶動(dòng)刀具切削工件表面，從而完成加工。主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)到指定位置時(shí)，需要控制壓電陶瓷實(shí)時(shí)響應(yīng)，即壓電陶瓷的動(dòng)作必須與主軸同步，才能加工出設(shè)計(jì)的輪廓。
　　本文將快刀伺服系統(tǒng)中的主軸位置信息反饋給上位機(jī)控制軟件，并研究了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器輸入電壓與輸出位移的

2、轉(zhuǎn)換算法，將其加入到控制軟件中，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)到指定位置時(shí)控制壓電陶瓷實(shí)時(shí)響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)同步控制，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)物工件的加工實(shí)驗(yàn)。主要工作內(nèi)容包括:
　　1、對壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電壓、預(yù)緊力兩個(gè)自變量進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對測量到的位移數(shù)據(jù)使用回歸分析方法處理，將多種函數(shù)形態(tài)匹配這些數(shù)據(jù)，并將獲得的多個(gè)回歸方程進(jìn)行比較，獲得最理想的電壓-位移數(shù)學(xué)模型。
　　2、通過光電傳感器ST188獲取來自工件位置的電壓信號(hào)，經(jīng)過單片機(jī)和AD轉(zhuǎn)換器處