[发明专利]一种单点金刚石车削中刀具干涉区域确定的方法和相关装置

说明书

本申请实施例公开了一种单点金刚石车削中刀具干涉区域确定的方法，其特征在于，所述刀具为金刚石刀具，所述金刚石刀具包括前刀面、后刀面和切削刃，所述切削刃为前刀面和后刀面相交的部分，所述后刀面为圆锥形，所述切削刃为扇形，所述方法包括：确定所述切削刃在第一坐标系中的轨迹方程；根据所述切削刃的轨迹方程确定所述后刀面在所述第一坐标系中的曲面方程；根据所述轨迹方程和所述曲面方程确定干涉区域半径在第二坐标系中的关系式。通过本申请提供的实施例可以确定干涉区域的半径，调整切削参量，提高工件表面精度。

技术领域

本申请涉及车削加工技术领域，尤其涉及一种单点金刚石车削中刀具干涉区域确定的方法和相关装置。

背景技术

单点金刚石车削是一种以单晶金刚石作为切削刀具的车削工艺，由于天然金刚石具有纳米级的边缘锋利度和良好的耐磨性，可用于切割超高品质的表面，制备具有纳米级表面光洁度和亚微米级形状精度的旋转对称光学产品，被广泛应用于光学，航空航天，激光，军事装备和通信等领域。

目前，当金刚石刀具前刀面高于工件主轴轴线将导致在该工件表面形成中心圆锥干涉区域，降低工件表面质量和精度。

发明 内容

本申请要解决的技术问题在于，提供一种单点金刚石车削中刀具干涉区域确定的方法，以期减小金刚石刀具在车削过程中形成的干涉区域。

第一方面，本申请实施例提供了一种单点金刚石车削中刀具干涉区域确定的方法，所述刀具为金刚石刀具，所述金刚石刀具包括前刀面、后刀面和切削刃，所述切削刃为前刀面和后刀面相交的部分，所述后刀面为圆锥形，所述切削刃为扇形，所述方法包括：

确定所述切削刃在第一坐标系中的轨迹方程；

根据所述切削刃的轨迹方程确定所述后刀面在所述第一坐标系中的曲面方程；

根据所述轨迹方程和所述曲面方程确定干涉区域半径在第二坐标系中的表达式。

第二方面，本申请实施例提供一种车削方法，所述车削方法根据上述所述的计算方法设置车削过程中的切削参量，所述切削参量用于减小干涉区域，提高工件表面精度。

第三方面，本申请实施例提供了一种车削装置，所述车削装置在车削过程中应用第二方面所述的车削方法。

可见，采用本申请的实施例，具有以下有益效果：

当金刚石刀具的前刀面高于待加工工件主轴轴线时，通过建立数学模型，可确定该金刚石刀具在车削过程中与该待加工工件发生干涉的临界点，确定干涉区域半径，根据该干涉区域半径和加工要求调整车削参量，减小干涉区域，提高待加工工件表面的面形精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A是本申请实施例提供的一种单点金刚石车削中刀具干涉区域确定的方法流程示意图；

图1B是本申请实施例提供的一种金刚石刀具的三维结构示意图；

图1C是本申请实施例提供的一种建立坐标系的方法的示意图；

图1D是本申请实施例提供的一种确定切削刃轨迹方程的示意图；

图2A是本申请实施例提供的一种切分中心圆台区域的示意图；

图2B是本申请实施例提供的弦切角变化的示意图；

图2C是本申请实施例提供的刀具后刀面的斜率变化的示意图；

图2D是本申请实施例提供的干涉区域半径随切削参量变化的示意图。