壓電快速刀具定位臺的命名由它的驅動(dòng)動(dòng)力源及其功能相結合而來(lái)的。“壓電”指的是它的驅動(dòng)源，即利用PZT壓電陶瓷來(lái)作為驅動(dòng)源從而產(chǎn)生運動(dòng)；而“快速刀具定位臺”則是它的功能，它的移動(dòng)端可以用來(lái)帶載加工刀具（如金剛石等）進(jìn)行車(chē)削加工。壓電快速刀具定位臺將PZT壓電陶瓷與鉸鏈機構相結合，同時(shí)，配備有機械固定安裝接口與刀具安裝接口。

什么是壓電快速刀具定位臺？

壓電快速刀具定位臺是為超精密車(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超精密加工。

精密加工

與傳統加工刀具相比，芯明天壓電快速刀具定位臺有哪些優(yōu)點(diǎn)？

由壓電快速刀具定位臺及配套機床設備可以組成快刀伺服加工系統。

快刀伺服加工是指在車(chē)削加工過(guò)程中，借助于安裝在Z軸上的壓電快刀微進(jìn)給機構驅動(dòng)刀具作高頻響、小幅值的軸向快速進(jìn)給運動(dòng)，并與高精度的回軸和徑向進(jìn)給相配合，完成整個(gè)車(chē)削加工過(guò)程。與Z軸一般幾十赫茲的進(jìn)刀頻率相比，快刀伺服微進(jìn)給機構的進(jìn)刀頻率可以達到幾千赫茲甚至更高，從而大大提高了加工效率。

壓電快速刀具定位臺加工效果圖

與傳統加工刀具加工方式相比，快刀伺服車(chē)削加工具有高頻響、高效率的特點(diǎn)，一次加工就能夠得到高面型精度的復雜微結構表面，適用于光學(xué)元件等微結構元件的高效優(yōu)質(zhì)加工。

帶有冷卻孔的壓電快速刀具定位臺

快刀伺服車(chē)削加工要求高頻響、高精度的微進(jìn)給，壓電陶瓷驅動(dòng)的快速刀具定位臺有響應速度快、加速度高、頻響范圍寬、易于控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。

采用芯明天快速刀具定位臺加工微結構，可實(shí)現真正的三維結構加工，成形精度可達到納米級，無(wú)需后續拋光處理，加工效率高，且可加工相對較大尺度的元件，可重復加工具有復雜形狀的各種異形元件，一次加工即可獲得很高的零件尺寸精度、形狀精度和很低的表面粗糙度，能夠實(shí)現光學(xué)微結構的高效率、高精度、柔性化加工，它已在超精密加工上得到非常廣泛的應用。

壓電快速刀具定位臺安裝圖

采用大出力壓電陶瓷

快速刀具定位臺采用的壓電陶瓷分為標準型壓電陶瓷和大出力型壓電陶瓷，采用大出力型壓電陶瓷的快速刀具定位臺可產(chǎn)生幾千牛頓的出力，是其他普通壓電納米定位臺出力的幾倍。

采用標準型壓電陶瓷的快速刀具定位臺，其驅動(dòng)電壓一般為150V，而采用大出力型壓電陶瓷，其驅動(dòng)電壓通常為500V或1000V。

納米級分辨率，可選配傳感器

根據是否配置傳感器，壓電快速刀具定位臺又分為開(kāi)環(huán)（無(wú)定位反饋傳感器）和閉環(huán)（集成定位反饋傳感器）版本。開(kāi)環(huán)下，它的分辨率是無(wú)限高的，只受控制設備的噪聲的限制，但是由于壓電陶瓷的遲滯和蠕變特性，使其重復性和穩定性較低。但閉環(huán)版本壓電快速刀具定位臺，可消除遲滯和蠕變。

快速刀具定位臺所驅動(dòng)的刀具位置可以通過(guò)內置傳感進(jìn)行反饋控制，可實(shí)現納米級分辨率。

壓電快速刀具定位臺是快刀伺服加工系統中非常重要的部件，作為高速高精度位移輸出機構，其性能的好壞對快刀伺服加工的微結構表面質(zhì)量有直接影響。芯明天科技設計研發(fā)的P92、P93系列壓電快速刀具定位器，具有承載力大、響應速度快、頻率范圍寬、精度高的優(yōu)點(diǎn)，是快刀伺服的不錯產(chǎn)品。

多種傳感器可選

芯明天壓電快速刀具定位臺有多種閉環(huán)方式可選，如電容式、電感式、應變式閉環(huán)，也可采用外部閉環(huán)的控制方式。閉環(huán)方式的不同影響著(zhù)快速刀具定位臺的控制精度、工作頻率及成本等因素。

傳感器類(lèi)型

在采用外部閉環(huán)時(shí)，可在刀具夾持端后部增加壓電式力傳感器，通過(guò)傳感器加工過(guò)程中的軸向力，測得的力信號與預設力大小進(jìn)行對比，并將結果傳輸至壓電控制器，使得壓電快速刀具定位臺沿軸向發(fā)生位移，進(jìn)而改變加工過(guò)程中的軸向力的大小，使軸向力與預設力大小一致。

芯明天標品壓電快速刀具定位臺

芯明天具有近20種專(zhuān)為快刀伺服微加工而設計的快速刀具定位臺，它們有著(zhù)位移、頻率、閉環(huán)方式、出力、驅動(dòng)電壓、外觀(guān)結構等性能的差別。

在位移參數上，由十幾微米到百微米以上的行程范圍，不同的位移下工作頻率也不同。例如，芯明天P92.X20快速刀具定位臺，在18μm行程下，工作頻率可達95Hz；在9μm行程下，工作頻率可達190Hz；而在1μm行程下，工作頻率達600Hz。

P92.X20系列快速刀具定位臺

行程：18μm

驅動(dòng)電壓：0~150V

承載能力：300g

閉環(huán)方式可選

P92.X25系列快速刀具定位臺

行程：23μm

空載諧頻頻率：3000Hz

出力：1000N

閉環(huán)方式可選

P92.X40系列快速刀具定位臺

行程：40μm

驅動(dòng)電壓：0~1000V

出力：3000N

定制散熱孔

P92.X70系列快速刀具定位臺

行程：75μm

定位精度：0.01%F.S.

定制防塵防液滴型

閉環(huán)方式可選

P93.X70系列快速刀具定位臺

行程：81μm

承載能力：20kg

分辨率：達1nm

閉環(huán)方式可選

芯明天快速刀具定位臺應用案例

芯明天快速刀具定位臺的微進(jìn)給運動(dòng)，為各種超精密加工提供微納米級的定位精度，用于各種光學(xué)元件的加工，可進(jìn)行不同形狀、圖形的車(chē)削加工，協(xié)助各種超高精度加工的順利完成，在光學(xué)等領(lǐng)域擁有著(zhù)非常廣泛的應用。

導光板模具加工

光學(xué)元件加工

P93快刀臺與手調臺結合超精密加工

壓電快速刀具定位臺安裝操作說(shuō)明

一）安全指南

壓電快速刀具定位臺采用先進(jìn)的技術(shù)和安全標準設計而成，為了您的自身安全及產(chǎn)品的正確使用，使用時(shí)請注意以下幾點(diǎn)。

溫度改變和壓力都會(huì )給壓電快速刀具定位臺充電，與控制器斷開(kāi)連接的一段時(shí)間壓電快速刀具定位臺也會(huì )保持帶電狀態(tài)，所以操作者在使用時(shí)要注意： 

· 不要擅自拆卸壓電快速刀具定位臺；

· 在安裝以前給壓電快速刀具定位臺進(jìn)行放電，這個(gè)可以通過(guò)和控制器連接實(shí)現；

· 在操作過(guò)程中不要拔出控制器；

· 使用前首先檢查本產(chǎn)品的連接線(xiàn)是否完好，產(chǎn)品及控制器是否進(jìn)行了有效的接地保護，操作過(guò)程中應嚴格規范操作，上電后不要用手觸碰產(chǎn)品（最高可達1000V以上電壓），以防發(fā)生危險。 

為了防止不當操作對產(chǎn)品造成損壞，使用時(shí)應注意以下幾點(diǎn)： 

· 壓電快速刀具定位臺盡量在無(wú)塵、無(wú)油、無(wú)潤滑劑的環(huán)境中使用； 

· 建議負載不要超過(guò)本產(chǎn)品的承載能力，裝載時(shí)注意扭力不要過(guò)大，不要撬或扭轉負載面，以免損傷結構； 

· 當出現異常情況應該立即關(guān)閉相關(guān)部分；

· 長(cháng)期使用建議使用推薦電壓范圍；

· 請勿對產(chǎn)品進(jìn)行拆解，以免造成產(chǎn)品損壞； 

· 避免拉伸和彎曲電纜接口，防止對電纜造成損壞； 

· 使用我公司提供的專(zhuān)用電纜連接壓電快速刀具定位臺和控制器； 

· 不能隨便使用電纜延長(cháng)線(xiàn)，如需要更長(cháng)電纜請聯(lián)系我司銷(xiāo)售人員。

二）安裝與注意事項

安裝前首先要進(jìn)行安全檢查，如連接線(xiàn)有無(wú)破損、斷線(xiàn)，驅動(dòng)電源有無(wú)接地保護等。

壓電快速刀具定位臺安裝步驟如下：

· 確保安裝平面足夠平整；

· 使用螺釘固定壓電快速刀具定位臺，擰緊；

· 安裝負載刀具，適當擰緊以確保定位精度；

· 將產(chǎn)品連接線(xiàn)按連接器頭處標識與控制器對應接口連接起來(lái)。

注意：

· 安裝負載時(shí)緩慢擰緊負載，扭矩不要太大，以免損傷機構；

· 避免拉伸電纜和彎曲電纜；

· 使用我公司提供的專(zhuān)用電纜連接快速刀具定位臺和控制器。