[发明专利]一种低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法

权利要求书

1.一种低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：基于数控机床和低频振动台的加工装置，包括平面飞切加工和结构色图案加工两个步骤，具体为：

步骤一，工件装夹在低频振动台上，设定低频振动台的基准高度、切削深度、X向进给速度和Z向进给量，启动刀盘主轴，使飞刀旋转，对工件的表面进行超精密表面切平加工，保障工件表面的粗糙度在10nm以内；

步骤二，得到平面飞切加工过的工件后，切换刀具，将飞刀换成尖刀，重新设定低频振动台的基准高度、名义切削深度和X向进给量，启动刀盘主轴使尖刀高速旋转并沿Z向进给，同时启动低频振动台，所述低频振动台低频振动的频率小于10Hz，振幅为0.5μm，使工件在垂直于工件表面的Y向上按照设定振动波形低频率振动，低频振动台完成一个振动周期，在工件表面上会加工出一个结构色的几何图元。

2.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：所述飞刀为刀尖半径为2-20mm的圆弧刀具，所述尖刀为90度尖刀、梯形刀、方形刀或三角形刀。

3.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：所述步骤一中所述X向进给速度为300mm/min，所述Z向进给量为10μm，刀盘主轴的转速为3000r/min。

4.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：所述步骤二中所述Z向进给速度为0.9-2.4mm/min，所述名义切削深度为0.2-2μm，改变所述Z向进给速度能够改变所述几何图元中纳米级微沟槽的间距，所述纳米级微沟槽的深度由中间向两端逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：所述步骤二中所述振动波形为简谐波、三角波或者锯齿波中的一种，改变所述振动波形能够改变所述几何图元的形状。

6.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：改变低频振动台低频振动的零点偏离量能够改变所述几何图元的大小。

7.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：还包括步骤三，通过编制数控机床的程序，控制尖刀的运行轨迹，完成一列或多列的结构色几何图元加工，所述几何图元拼接形成结构色图案。

8.根据权利要求1所述的低频振动辅助飞切加工结构色图案的方法，其特征在于：所述步骤二中的所述尖刀为单点金刚石刀具，且所述尖刀的切削轨迹为弧线形。