随着科学技术的日益进步,具有复杂表面形貌的微结构元件被越来越广泛地应用于军事、微光机电系统、高科技装备、光纤通讯等诸多领域。这类微结构表面形貌复杂,而且加工精度要求很高,用传统加工方法已很难满足要求。快刀伺服车削加工技术具有高频响、高效率的特点,一次加工就能够得到高面型精度的复杂微结构,适用于复杂面型微结构的高效优质加工。国外快刀伺服技术已经相当成熟,有些研究成果已经实现了商品化,而国内由于研究起步较晚,目前主要集中在各高校,核心技术缺乏,与国外还有明显差距。基于此,本文研究了基于压电陶瓷的快刀伺服加工技术,主要内容如下：1、通过单片机对主轴编码器信号进行计数,实时采集主轴转过的角度信息,单片机将采集到的主轴角度信息经串口传递到上位机,上位机接收到该信号后立即控制压电陶瓷响应,从而完成了主轴和压电陶瓷的同步控制,验证了压电陶瓷驱动的微进给机构具有微结构加工能力。2、对快刀伺服车削加工走刀路径进行了规划,分析了微结构的面型数据生成原理。以典型微结构四球冠凹透镜阵列为例,给出了刀位点坐标的具体计算方法,在此基础上通过MATLAB进行了仿真分析,讨论了主要加工参数对加工结果的影响,并生成了数控代码。3、以五轴数控机床为载体,搭建了快刀伺服加工实验平台。通过五轴机床的A3200控制器控制主轴和X轴运动,同时输出模拟量到压电陶瓷驱动电源,完成Z向的进刀动作,进而使三者同步。以四球冠凹透镜阵列和正弦波表面这两种典型微结构对本文方法和搭建的快刀伺服系统进行了实验验证。