Para analisar o impacto da frequência do servo no sistema de controle de máquinas-ferramenta ultraprecisas multieixos no desempenho dinâmico da máquina, este estudo estabeleceu um método de correspondência de frequência do servo e avaliação de desempenho baseado em simulação e experimentação combinadas. Foi construído um modelo de simulação do sistema de controle servo da máquina ultraprecisa, utilizando o método de variável única para ajustar a frequência do servo e estudar sua relação com a precisão de saída do motor linear do guia. Os resultados da simulação mostram que uma frequência de servo mais alta ajuda a suprimir o efeito de perturbações externas sobre a força motriz do motor. Este estudo utiliza o erro de seguimento e a precisão de reposicionamento repetido como indicadores para verificar o desempenho do equipamento, construindo uma plataforma experimental de controle de posição; os resultados experimentais mostram que quanto maior a frequência do servo, menor o erro de seguimento, mais rápida a velocidade de resposta e maior a precisão de posicionamento. Devido às limitações de desempenho do hardware, após ultrapassar 8 kHz, uma frequência de servo elevada causa uma proporção excessiva do tempo de zona morta, enfraquecendo a margem de estabilidade em malha fechada, portanto, a frequência do servo não deve ultrapassar 8 kHz. Para abordar a dificuldade de associar diretamente a frequência do servo ao desempenho do equipamento, este estudo utiliza análise de correlação linear, correlacionando os resultados experimentais de posicionamento com os resultados de simulação, obtendo a relação direta entre os parâmetros característicos e o desempenho do equipamento, escolhendo assim a frequência de servo ótima de 8 kHz. Em experimentos de usinagem de níquel monocristalino, usando diferentes frequências de servo, os valores de S_a e P-V das peças usinadas sob controle de frequência de servo ótima melhoraram 23% e 13%, respectivamente, em comparação com frequências não ótimas. Finalmente, constatou-se que a frequência de servo ótima pode melhorar efetivamente a qualidade da superfície e aumentar o desempenho de usinagem da máquina ultraprecisa, fornecendo base teórica para o design de hardware do sistema de controle e otimização de desempenho do equipamento.

máquina ultraprecisa;frequência do servo;correlação linear;precisão de reposicionamento repetido;erro de seguimento