于阳

（中山市中等专业学校，广东 中山 528458）

1 微动刀架

1.1 设计要求

机床的几何精度主要取决于两个方向，分别是非误差敏感方向、误差敏感方向。由于机床几何精度较高，所以只需要补偿误差敏感方向几何精度，换言之，要想确保生产零件具有较好的精度，需要补偿Z轴X向以及X轴B角。如果新机床误差值在4.91μm左右，且大直径轴类零件误差定位为5μm，则刀架补偿行程应是9μm。刀架刚度不仅要符合切削精度的需求，还应符合频响需求。首先，在切削精度方面，如果基于超声振动的环境，刀架切削力为1N，形变最大值应小于0.1μm，表明刀架刚度值应在9N/μm以上；其次，在固有频率方面，刀架固有频率需要介于超声振频与机床振频之间，假设机床振频是2kHz，超声振频是19kHz，则刀架的一阶频响应在2kHz以上，而六阶频响最大值不能超过19kHz。

1.2 微进给驱动

微进给机构以微进给驱动为核心，微进给驱动对该机构性能有着较大影响，还会影响该机构的性能参数。因此，要想确保微进给刀架符合设计要求，必须选择适宜的微进给驱动。选取压电陶瓷充当微进给驱动，可以确保刀架具有良好的频响、刚度以及精度，本文以压电陶瓷为例。该压电陶瓷的具体参数见表1。

1.3 导向机构

压电陶瓷在生产输入位移信号过程中，需要一个导向结构对信号进行定向输出，该机构必须具有较高分辨率、良好线性度以及高精度等优点，这样才能确保微进给具有快、准、稳特性。常见的导向结构有四个，分别为滚动导轨、气浮导轨、滑动导轨、柔性支持。……