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针对于高精度微小零件的加工需要，自主设计并研发一台三轴联动的精密微切削加工系统，其尺寸的大小为400mm×400mm×500mm，三轴运动尺寸为150mm×150mm×150mm，加工系统采用伺服电机+光栅尺+滚珠丝杠的驱动方式，实现全闭环控制系统，精密微切削加工系统具有速度高、刚度高、精度高的特点，通过CATIA三维实体建模软件对加工系统进行三维建模，主要部件通过ANSYS Workbench有限元软件进行分析，获得模态与谐响应特性，研究了精密微切削加工系统的固有频率与振型，对主要部件进行优化。为了检测精密微切削加工系统的加工精度与加工性能，进行了一系列切削加工实验，通过实验和结果分析验证了设计的合理性。