[发明专利]一种跨尺度分级微结构创成方法

权利要求书

1.一种跨尺度分级微结构创成方法，包括以下步骤：

1） 机床、刀具配置方式的确定：根据微结构所在基面的面形特征选择所采用的机床运动轴、刀具配置形式；

2） 参与切削的驱动方式确定：根据基面的面形特征以及微结构的层级、形状和尺寸特征，对参与加工的驱动方式进行确定；（a）如果基面面形连续或微结构尺寸特征为毫米或亚毫米且面形连续，则需要慢刀伺服驱动参与加工；（b）如果基面面形连续且微结构尺寸特征为微米或亚微米，则需要椭圆振动或快刀伺服参与加工；（c）如果微结构尺寸特征为纳米甚至更低尺度，则需要超声振动参与加工；

3） 刀具轨迹规划：基于选定的加工方式和参与切削的驱动方式，根据基面的面形特征、微结构的形状和尺寸特征以及选用刀具的几何参数，对加工过程中刀具的运动轨迹进行规划控制；

4） 微结构加工：根据上述步骤基于超精密机床便开展微结构的加工，根据不同驱动方式的协调配合，实现微结构的创成；

其特征在于：

利用慢刀伺服创成毫米或亚毫米尺寸特征的表面或微结构；

利用椭圆振动或快刀伺服切削刀具轨迹特点在慢刀伺服创成的毫米或亚毫米特征微结构表面创成微米或亚微米尺寸特征的微结构；

利用超声谐振原理产生高频微振，利用超声谐振形成的往复运动在椭圆振动或快刀伺服创成的微米或亚微米特征微结构上创成纳米级的微结构特征。

2.根据权利要求1所述的一种跨尺度分级微结构创成方法，快刀伺服或椭圆振动由非共振椭圆振动切削发生装置实现，所述非共振椭圆振动切削发生装置，其特征在于其为二维或三维椭圆振动发生装置，通过不同运动轴的激励信号协同控制实现快刀伺服驱动或椭圆振动。