
隨著科(kē)學技術的日(rì)益(yì)進步,超精密加工技術也得到了飛速發(fā)展,具有複雜麵(miàn)型的微(wēi)結構(gòu)元件被廣泛地應(yīng)用於軍事、高(gāo)科技裝備、光纖通訊等諸多領域。這類元件結構複雜,並且加工精度要求很高,用傳統的加工方法已(yǐ)很難滿足加工需求。隨著(zhe)技術的不斷進步,湧現出很多種超精密加工方法,能夠加工出滿足需求的微結構(gòu)表麵,如光刻蝕加(jiā)工、微細磨(mó)削加工、激(jī)光加工(gōng)、快刀(dāo)伺服等。這些方法都有各自的優缺點,其中快刀伺服是比較經典的超精密加工技術,是微結構車削加工研究的熱點之一。
快刀伺服加工是指(zhǐ)在車削加工過程中,借助與安裝在Z軸上(shàng)的快刀伺服微進給機構驅動刀具作高頻響(xiǎng)、小幅值的軸向快(kuài)速進給運動(dòng),並(bìng)與高精度的回軸和徑向進給相配合,完成這(zhè)個車削(xuē)加工過程。與(yǔ)Z軸一般幾十赫茲的進刀頻率相比,快刀伺服微進給機構的進刀頻率可以(yǐ)達到幾千赫茲甚至更(gèng)高,從而大大提高了加工效率。
與其(qí)它超(chāo)精密加工方式相比,快(kuài)刀(dāo)伺服(fú)車削加工技術具有高頻響、高效(xiào)率的特點,一次加(jiā)工就能夠得到高麵型精(jīng)度的複雜微結構表麵(miàn),適用於光學元件等微結構元件的高效(xiào)優質加工。
快刀伺服車削加工要求高頻響、高精度的微進(jìn)給,目前微進給機構的驅動方式主要以壓電陶瓷驅動。壓電(diàn)陶瓷驅動的快刀伺服具有響(xiǎng)應速度快、加速度高、頻響範圍寬、易於(yú)控製等諸多優點。
快刀伺服微進給機構是快(kuài)刀伺服加工係統中非常重要的部件,作為高速高精度位移輸出機構,其性能的好壞對快刀伺服加工的微結構表麵質量有直(zhí)接影響。芯明天科技設計研發的P92、P93係列壓電快速刀具(jù)定位器,具有承載力大、響應(yīng)速度快、頻率範圍寬、納米級精度的優點,是快刀伺服的首選產品。
芯明天壓電快刀定位器
芯明天具有(yǒu)近20種專為快刀伺服微加(jiā)工而設(shè)計的快速刀(dāo)具定位台,它們有著位移、頻(pín)率、閉環方式、出力、驅動電壓、外觀結構等(děng)性能的差別。
在位移參數上,由十(shí)幾微米到百微米以上的行程範(fàn)圍(wéi),不同(tóng)的位移(yí)下工作頻率也(yě)不同。
例如,芯明天P92.X20S快速刀具定位台,在18μm行(háng)程下(xià),工作頻率可達95Hz;在(zài)9μm行程下,工作頻率可(kě)達190Hz;而在1μm行程下,工作頻率達600Hz。
芯明天壓電快速刀具(jù)定位台(tái)有多種閉環方式可選,如電容式、電感式、應(yīng)變式閉環,也可采用外部閉環的控(kòng)製方式。閉環方式的不同影響著快速刀具定(dìng)位台的控製精度、工作頻率及成本等因(yīn)素。
P92.X20係列快速刀具定位台
行程:18μm
驅動電壓:0~150V
承載能力:300g
閉環(huán)方式可選
P92.X25係列快速刀具定位(wèi)台
行程:23μm
空載諧(xié)頻頻率:3000Hz
出力:1000N
閉環方式可選
P92.X40係列快速刀具定位(wèi)台
行程:40μm
驅動電壓:0~1000V
出力:3000N
定製散熱孔(kǒng)
P92.X70係列快(kuài)速(sù)刀具定位台
行程:75μm
定位精度:0.01%F.S.
定製防塵(chén)防液滴型
閉環方式可選
P93.X70係列快速刀具定(dìng)位(wèi)台(tái)
行(háng)程:81μm
承載能力:20kg
分辨率:達3nm
閉環方(fāng)式可選
芯(xīn)明天快速刀具定位台應用案(àn)例
導光板加工;
光學元件車削加工;
P93快(kuài)刀台與手(shǒu)調台結合超精(jīng)密加(jiā)工;
定製散熱裝置的快速刀具定位台。
