[发明专利]一种金属表面光栅形貌可控的加工方法

权利要求书

1.一种金属表面光栅形貌可控的加工方法，其特征在于，在切削工件的过程中，给刀具施加椭圆振动，利用刀具的运动轨迹创成光栅形貌，其中，施加的椭圆振动的振动平面在xoz平面，x轴方向为切削方向，z轴方向为切深方向，刀具的运动轨迹参数方程为：

其中，A_x和A_z分别为x轴方向和z轴方向的振幅，f为刀具的振动频率，为x轴方向和z轴方向的振动位移的相位差

所述的加工方法包括如下步骤：

步骤一：设计刀具切削时的运动轨迹参数其中，v为名义切削速度，运动轨迹参数与光栅间距d、光栅高度h、光栅闪耀角θ_b之间的关系满足：

d＝v/f；

h＝A_z(1+cosγ)；

θ_b＝arctan(h/a)；

其中，γ为中间变量，且γ满足：

a为光栅形貌最高点与其沿切削方向最近的一个最低点之间的水平距离，且a满足：

步骤二：采用刀具按照所设定的运动轨迹参数在工件的表面切削出所需的光栅形貌；

其中，γ还满足以下公式：

γ＝πf(t₁-t₂)；

其中，在一个椭圆振动周期内，t₁为刀具由下至上运动至轨迹交叠点的时间，t₂为刀具由上至下运动至轨迹交叠点的时间。

2.根据权利要求1所述的金属表面光栅形貌可控的加工方法，其特征在于，刀具椭圆振动的振动频率f不小于40kHz。

3.根据权利要求1所述的金属表面光栅形貌可控的加工方法，其特征在于，在切削加工时，刀具与工件表面夹角为90°，切削深度为5μm～10μm。