快速刀具定位器是為超精密車(chē)削加工而研發(fā)設計的，利用自身所具有的高響應頻率、高剛度、高精度等特性，驅動(dòng)刀具在運動(dòng)方向快速微進(jìn)給，能夠實(shí)現復雜面形工件或結構的精密加工。
快速刀具定位器基于快速刀具伺服系統的單點(diǎn)車(chē)削是加工光學(xué)自由曲面的重要方法之一，而傳統的直線(xiàn)刀具伺服的工作頻率很低，并且限制了加工的面形的復雜度和加工效率。工業(yè)的快速發(fā)展要求非常高的加工精度、復雜度及效率，目前比較成熟技術(shù)之一為壓電促動(dòng)直線(xiàn)伺服系統，可實(shí)現微米級位移、納米級精度及毫秒級高頻響應。
為解決部分快刀加工問(wèn)題，設計出了快速刀具定位臺及控制系統，它采用PZT壓電陶瓷驅動(dòng)，并使用電容式閉環(huán)傳感器，具有非常高的定位精度，可達幾納米。該壓電快速刀具定位系統的控制原理是通過(guò)模擬或數字控制輸入信號，控制E01.D1壓電控制器輸出控制電壓，施加到P93快速刀具定位臺，再由定位臺內部的電容傳感器實(shí)時(shí)檢測定位臺的運動(dòng)位移，將電容傳感信號反饋到E01.D1的電容傳感模塊，再經(jīng)過(guò)E01.D1的伺服傳感模塊進(jìn)行信號處理，再對輸出電壓進(jìn)行調節，該閉環(huán)控制的響應時(shí)間在幾毫秒至十幾毫秒間。
快速刀具定位器內部采用高壓壓電陶瓷驅動(dòng)，驅動(dòng)電壓為0-1000V，出力可達3000N。該定位臺可產(chǎn)生一維X向的微進(jìn)給運動(dòng)，進(jìn)給范圍可達40μm，且集成閉環(huán)傳感器，可保證操作時(shí)控制電壓與位移間的線(xiàn)性關(guān)系。另外，它的機械結構設計堅固，且配有散熱接口。
