[发明专利]任意曲面法向等距离面加工方法

摘要

任意曲面法向等距离面加工方法属于光学加工、机械加工技术领域。相关的已知技术主要是一种叫做单点加工的方法，其存在的不足是，它并不能实际加工出真实的待加工任意曲面，因此，所加工的曲面的面形精度低。本发明是根据待加工曲面方程，求出其法向等距离面方程，两个曲面各对应处在法向上距离相等；选用球形切削刀具，该球半径等于两个曲面法向距离；在加工过程中其球心始终在法向等距离面上移动，同时分布在刀具球面上的切削刃绕球心旋转，旋转轨迹与待加工曲面上的加工点相切，从而祛除该点加工余量。本发明可应用于任意曲面，包括平面、回转面以及螺旋面、马鞍面等其他曲面的光学、机械加工，加工结果符合要求。

主权项

1、一种任意曲面法向等距离面加工方法，采用三个参数控制切削刀具的切削姿态，对任意曲面进行逐点加工，其特征在于：①任意曲面(1)的方程为z＝(x、y)，据此确定其法向等距离面(2)的参数方程为：式中R_i为任意曲面(1)与其法向等距离面(2)之间的法向距离；②切削刀具(3)为球形，切削刃分布在球面上，且能绕球心O旋转，该球面的半径即为R₀；③根据法向等距离面(2)的方程确定切削刀具(3)球心O的坐标参数(X、Y、Z)，由此控制切削刀具(3)球心O在法向等距离面(2)上移动，在这一过程中，球面与任意曲面(1)相切于点M，点M为加工点，球心O与任意一个加工点M的距离均为R₀，半径R₀处在加工点M法线上；④在切削刀具(3)球心O于法向等距离面(2)上移动过程中，分布在球形切削刀具(3)球面上的切削刃绕球心O旋转，其轨迹与任意曲面(1)上的各加工点M相切，从而去除加工余量，完成切削加工。