随着科学技术的日益进步,超精密加工技术也得到了飞速发展,具有复杂面型的微结构元件被广泛地应用于军事、高科技装备、光纤通讯等诸多领域。这类元件结构复杂,并且加工精度要求很高,用传统的加工方法已很难满足加工需求。随着技术的不断进步,涌现出很多种超精密加工方法,能够加工出满足需求的微结构表面,如光刻蚀加工、微细磨削加工、激光加工、快刀伺服等。这些方法都有各自的优缺点,其中快刀伺服是比较经典的超精密加工技术,是微结构车削加工研究的热点之一。
快刀伺服加工是指在车削加工过程中,借助与安装在Z轴上的快刀伺服微进给机构驱动刀具作高频响、小幅值的轴向快速进给运动,并与高精度的回轴和径向进给相配合,完成这个车削加工过程。与Z轴一般几十赫兹的进刀频率相比,快刀伺服微进给机构的进刀频率可以达到几千赫兹甚至更高,从而大大提高了加工效率。
与其它超精密加工方式相比,快刀伺服车削加工技术具有高频响、高效率的特点,一次加工就能够得到高面型精度的复杂微结构表面,适用于光学元件等微结构元件的高效优质加工。
快刀伺服车削加工要求高频响、高精度的微进给,目前微进给机构的驱动方式主要以压电陶瓷驱动。压电陶瓷驱动的快刀伺服具有响应速度快、加速度高、频响范围宽、易于控制等诸多优点。
快刀伺服微进给机构是快刀伺服加工系统中非常重要的部件,作为高速高精度位移输出机构,其性能的好坏对快刀伺服加工的微结构表面质量有直接影响。芯明天科技设计研发的P92、P93系列压电快速刀具定位器,具有承载力大、响应速度快、频率范围宽、纳米级精度的优点,是快刀伺服的首选产品。
芯明天压电快刀定位器
芯明天具有近20种专为快刀伺服微加工而设计的快速刀具定位台,它们有着位移、频率、闭环方式、出力、驱动电压、外观结构等性能的差别。
在位移参数上,由十几微米到百微米以上的行程范围,不同的位移下工作频率也不同。
例如,芯明天P92.X20S快速刀具定位台,在18μm行程下,工作频率可达95Hz;在9μm行程下,工作频率可达190Hz;而在1μm行程下,工作频率达600Hz。
芯明天压电快速刀具定位台有多种闭环方式可选,如电容式、电感式、应变式闭环,也可采用外部闭环的控制方式。闭环方式的不同影响着快速刀具定位台的控制精度、工作频率及成本等因素。
P92.X20系列快速刀具定位台
行程:18μm
驱动电压:0~150V
承载能力:300g
闭环方式可选
P92.X25系列快速刀具定位台
行程:23μm
空载谐频频率:3000Hz
出力:1000N
闭环方式可选
P92.X40系列快速刀具定位台
行程:40μm
驱动电压:0~1000V
出力:3000N
定制散热孔
P92.X70系列快速刀具定位台
行程:75μm
定位精度:0.01%F.S.
定制防尘防液滴型
闭环方式可选
P93.X70系列快速刀具定位台
行程:81μm
承载能力:20kg
分辨率:达3nm
闭环方式可选
芯明天快速刀具定位台应用案例
导光板加工;
光学元件车削加工;
P93快刀台与手调台结合超精密加工;
定制散热装置的快速刀具定位台。
责任编辑:tzh
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