[发明专利]超声辅助振动加工方法

说明书

本发明提供了一种超声辅助振动加工方法，包括如下步骤：S1：提供机床，安装超声振动辅助加工装置；S2：固定工件在机床主轴上，进行打表，将主轴与工件的回转轴线调整到重合；S3：在所述机床上安装金刚石刀具，对工件光平面；S4：将金刚石刀具更换为成型刀，调整所述成型刀的位置，进行对刀；S5：获取成型刀零点位置；S6：编制程序用成型刀进行试切，对试切结构进行检测，计算编制程序与实际检测结果的差值；S7：对步骤S6中的差值进行补偿，启动超声振动辅助加工装置，重新编制程序对工件进行刻划；S8：完成加工，取下工件。本发明的超声辅助振动加工方法，延长刀具寿命，改善加工精度和质量，更好的保证微结构的形貌及深度。

技术领域

本发明涉及一种超声辅助振动加工方法。

背景技术

随着科技产品向高性能化、高精度化、高集成化方向发展，微结构在航空航天、电子制造、生物医疗等高端产业越来越广泛的应用，也相应牵引带动为了可用于微结构制造的超精密加工技术的发展。微结构阵列以其无法比拟的优越性能，已经成为光电子、信息通讯以及精密工程等领域的关键零部件，如用于平板显示的微透镜阵列光学薄膜、用于空间光学回射的微金字塔阵列、用于太阳能电池的微槽阵列结构光栅等。但微结构的要求精度目前仍是超精密加工待克服的技术难题。

目前微结构加工大多采用掩膜刻蚀、激光加工等传统超精密加工方法，其缺点是材料去除不确定性、表面质量欠佳、毛刺多、刀具磨损过快等。

有鉴于此，有必要对现有的加工方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声辅助振动加工方法，以解决现有加工方法对工件进行微结构加工时，刀具容易磨损，产品质量差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种超声辅助振动加工方法，用以对工件进行加工，所述超声辅助振动加工方法包括如下步骤：

S1：提供机床，安装超声振动辅助加工装置；

S2：固定工件在机床主轴上，进行打表，将主轴与工件的回转轴线调整到重合；

S3：在所述机床上安装金刚石刀具，对工件光平面；

S4：将金刚石刀具更换为成型刀，调整所述成型刀的位置，进行对刀；

S5：获取成型刀零点位置；

S6：编制程序用成型刀进行试切，对试切结构进行检测，计算编制程序与实际检测结果的差值；

S7：对步骤S6中的差值进行补偿，启动超声振动辅助加工装置，重新编制程序对工件进行刻划；

S8：完成加工，取下工件。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中打表时，将所述机床的千分表表针跳动调至小于5um，转动惯量调至小于5nm。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中的成型刀具根据工件加工不同的微阵列结构进行设计制作。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中，调整所述成型刀的位置的方式为：利用机床上的相机的十字光标线，调整所述成型刀的位置。

作为本发明的进一步改进，步骤S5中，获取成型刀的零点位置的方式为：控制成型刀接近工件，当成型刀接触到工件产生切削时，记录成型刀的零点位置。

作为本发明的进一步改进，步骤S5中，当成型刀接近工件时，控制成型刀以0.01um步距进给。

作为本发明的进一步改进，步骤S6中编制程序使用Zygo。

作为本发明的进一步改进，步骤S7中，对工件刻划时，所述成型刀具的切削速度为300mm/min，快速移刀速度为500mm/min。