导  读：

目前，非圆截面零件的数控加工已相当普遍。如中凸变椭圆活塞外圆的车削加工就是典型的非圆加工。ptc活塞数控车削系统可以作为加工高档活塞外轮廓曲面的专用数控机床，也用来为活塞立体靠模车床车制钢质靠模。直线伺服刀架是ptc活塞数控车削系统的关键零部件，它采用音圈式直线电机作为驱动源。音圈式直线电机的控制方法，国内外有很多文献作了报道，但在实际应用中仍然有些问题需要解决。主要表现为：首先，由于被控对象存在比较大的非线性，同时设备周围环境存在强烈的电磁干扰，因此设计控制器必须考虑系统的稳定性和抗干扰问题；其次，在应用中不仅对数控系统直线伺服刀架的带宽有要求，而且由于系统不同的用途，对直线伺服刀架的动静态刚度也有不同的要求。由于上述原因，目前在实际操作上，控制器参数的整定一直要靠人工试验加经验来解决，这样不仅耗时耗力而且得到的直线伺服刀架性能往往不甚理想。

借助计算机的快速计算能力，可以快速确定控制器的具体参数。其次，通过仿真分析可知，权重因子α与直线伺服刀架的跟踪能力和切削力抑制能力相反，因此在设计系统时必须考虑系统的使用要求。如果用该系统车削铝活塞，考虑到车削铝活塞的切削力小，生产效率高，可以选择较小的重量系数α，以保证系统有较大的带宽，从而在加工零件时可以采用较大的主轴转速；当机床仅作为加工仿形的专用机床时，考虑到车削钢仿形一般是单件生产或小批量生产，对加工时间要求不高，但车削仿形的切削力较大，可以选择较大的权重因子α，以提高系统抑制切削力干扰的能力。实践证明，利用上述优化方法设计直线伺服刀架的控制器参数，不仅可以大大缩短劳动时间，而且可以获得更好的性能。