[发明专利]一种采用双刀无空行程进行机械刻划衍射光栅的方法

说明书

本发明公开了一种采用双刀无空行程进行机械刻划衍射光栅的方法，其特征在于，两把具有相同结构参数的刻刀反向、斜错安装于同一刀架上，并分别具有单独的抬刀、落刀运动功能，沿同一刻划方向的两把刻刀安装角度相同(其中俯仰角相反)，在落刀前具有相同的初始高度，双刀随着刀架刻划运动时只有一个刻刀参与刻划，一把刻刀负责正向刻划，另一把斜错刻刀负责一个横向槽距位置处的反向刻划，然后刀架统一横向进给两个槽距进行下一周期正反刻划，从而使得整个刻划过程中没有空行程产生并减少了一半横向进给次数，能够在保证原有刻划质量的前提下，有效减少机械刻划衍射光栅所需要的时间，提高机械刻划衍射光栅的工作效率，降低生产成本。

技术领域

本专利涉及到采用金刚石刀具对光栅毛坯进行机械刻划的技术领域。

背景技术

目前的衍射光栅机械刻划方法主要是采用单刀顺序刻划的方式来实现机械刻划成形，即在完成一次刻槽后，抬刀，空行程回到初始位置，然后刻刀横向进给一个光栅槽距，再进行落刀刻划。这种情况下，空行程浪费了机械刻划衍射光栅的总体时间。而新出现的采用主、副双刀进行机械刻划衍射光栅的方法，虽然通过预成形重复刻划提高了一次刻划槽形的刻划质量,但同样伴随着空行程的产生，不利于刻划效率的提高。针对上面问题，本发明提出了一种采用两把具有相同结构参数的刻刀正向、斜错安装于同一刀架上，并分别具有单独的抬刀、落刀运动功能，沿同一刻划方向的两把刻刀安装角度相同(其中俯仰角相反)，在落刀前具有相同的初始高度，双刀随着刀架刻划运动时只有一个刻刀参与刻划，一把刻刀负责正向刻划，另一把斜错刻刀负责一个横向槽距位置处的反向刻划，然后刀架统一横向进给两个槽距进行下一周期正反刻划，从而使得整个刻划过程中没有空行程产生并减少了一半横向进给次数，能够在保证原有刻划质量的前提下，有效减少机械刻划衍射光栅所需要的时间，提高机械刻划衍射光栅的工作效率，降低生产成本。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种采用双刀无空行程进行机械刻划衍射光栅的方法。

本发明通过以下方案实现：

一种采用双刀无空行程进行机械刻划衍射光栅的方法，包括两把具有相同结构参数的刻刀正向、斜错安装于同一刀架上，并分别具有单独的抬刀、落刀运动功能，沿同一刻划方向的两把刻刀安装角度相同(其中俯仰角相反)，在落刀前具有相同的初始高度，双刀随着刀架刻划运动时只有一个刻刀参与刻划，一把刻刀负责正向刻划，另一把斜错刻刀负责一个横向槽距位置处的反向刻划，然后刀架统一横向进给两个槽距进行下一周期正反刻划。

进一步地，所述双刀位于刀架上，为表达方便，两把刻刀分别记为A刀和B刀。该刀架具有刀架坐标系XYZ，所述刀架可转动调节，所加工的工件具有工件坐标系X’Y’Z’,所述X’正方向为A刀在工件表面的运动方向，X’负方向为B刀在工件表面的运动方向，Y’正方向为A刀和B刀在工件表面的横向进给方向，Z’方向为A刀和B刀在工件表面的落刀和抬刀运动方向；

进一步地，所述刀架坐标系XYZ和工件坐标系X’Y’Z’相互平行，且方向一致，共同以工件下表面为基准，A刀在X’Y’Z’坐标系里面的坐标为(X1,Y1,Z1),B刀在X’Y’Z’坐标系里面的坐标为(X2,Y2,Z2)，A刀和B刀之间形成一种水平和竖直方向都错开的空间位置关系，从而对工件(工件坐标系为X’Y’Z’)表面进行精确的刻划成形加工；

进一步地，该方法包括如下步骤：

S1、刻划前，首先通过刀架调整A刀和B刀之间的水平位置关系，即通过调整刀架使A刀和B刀刀尖点在横向进给方向的距离等于光栅槽距d,即(Y2-Y1＝d)，并使得A刀在B刀刻划方向的前方、横向进给方向的后方。A刀和B刀沿X’刻划方向相距(X2-X1<0，X1-X2＝L)，沿Y’横向进给方向(Y2-Y1＝d)；