基于快速伺服刀架技术的菲涅尔微结构金刚石超精密加工及其控制技术

摘要：

微结构功能表面的金刚石超精密加工技术是近年来国外兴起的一项新技术,国内在这一研究领域处于起步阶段.并且由于受加工设备所限,使得该技术在国内的开展显得异常艰难,为了克服这一困难,自行设计带有快速伺服刀架(Fast tool servo,FTS)的超精密加工机床,提出按照自适应指数趋近律来设计滑动模态控制律,并将滑膜变结构控制策略引入FTS的控制中,同时,将FTS的PID控制策略和滑膜变结构控制策略进行试验对比,试验结果显示,在滑模变结构控制策略下,FTS的响应时间与PID控制相近,但滑模变结构控制算法下几乎无超调,稳态精度高,正弦跟踪控制效果优于常规PID控制算法;最后,根据滑膜变结构控制策略对菲涅尔微结构表面进行金刚石超精密车削加工试验,成功地加工出半径5mm,浮雕深度10 μm,表面粗糙度约35nm的菲涅尔微结构.

关键词：微结构功能表面、金刚石超精密加工、快速伺服刀架、滑膜变结构控制

所属期刊栏目：46

分类号：TG506.6(金属切削加工及机床)

资助基金：国家自然科学基金50675051;新世纪优秀人才资助计划NCET-07-0246

在线出版日期：2010-07-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：179-186