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随着超精密加工技术的发展,对机床进给精度的要求越来越高。如何实现大载荷,大行程,高精度进给成为了当前研究热点,采用宏微驱动进给系统是解决这一问题的有效途径,由宏驱动实现加工尺寸及轮廓,由微驱动进行尺寸、轮廓的误差补偿,达到超精密加工要求,在大行程高精度加工领域,宏微驱动进给系统受到越来越多的关注并且得到了广泛的应用。宏微双驱动技术对提高机床进给系统精度,改进超精密位置控制系统,具有很高的实用价值以及广泛的应用前景。 本文在深入了解国内外超精密机床及宏微驱动技术研究的基础上,构建了基于伺服电机和压电陶瓷致动器驱动的宏微双驱动高精密数控车床进给系统。对车床实验台的柔性导轨进给方向刚度进行了理论计算,并利用Ansys有限元分析软件对其进行了静态分析、模态分析,利用FUTEK LCM500力传感器和电感测微仪测定了柔性导轨进给方向及其他几个方向的刚度。柔性导轨刚度测定实验表明,柔性导轨在进给方向上具有很好的导向精度,分析了基于压电致动器微进给装置力学特性,通过实验对微进给装置在不同工作位移处的最大承载能力进行了测定,该实验结果表明基于压电陶瓷致动器微进给装置完全可以满足车床工作负载要求。总结了微进给装置装配方法并对微进给装置装配精度进行了测定。调试了基于PMAC运动卡车床实验台数控系统,并对该控制系统各部分实现功能和作用进行了阐述,对车床实验台X,Z轴宏动伺服电机进行了PID整定,以车床实验台X轴为研究对象,利用激光干涉仪对其宏动定位误差进行了测定和补偿。提出了宏微连续控制方案,并通过实验对该控制方案的控制精度进行了测定,验证了该方案的可行性及有效性。