[发明专利]一种金刚石切削刀具三维椭圆运动生成方法及装置

摘要

本发明涉及一种金刚石切削刀具三维椭圆生成方法及装置，属于超精密切削和难加工材料切削领域。金刚石切削刀具由相互垂直布置的三个压电叠堆直接驱动，使用一个预紧螺栓对三个压电叠堆同时预紧，由三个楔形块机构对三个压电叠堆的预紧力分别微调；通过主动控制三个压电叠堆驱动信号的初始相位，使金刚石刀刃的运动在X-Y平面和YZ平面的投影分别为椭圆运动、在X-Z平面的投影为往复直线运动；通过调整三个压电叠堆驱动信号的频率和幅值等参数，实现切削刀具三维椭圆运动轨迹参数的自主控制。本发明之方法及装置非常简单、易于实施，有利于获得金刚石切削刀具的最佳切削加工性。

主权项

1.一种金刚石切削刀具三维椭圆运动生成方法，其特征主要在于：（1）金刚石切削刀具由分别沿X向、Y向和Z向相互垂直布置的三个压电叠堆直接驱动，分别对三个压电叠堆施加正弦波驱动信号；通过主动调整这三个压电叠堆驱动信号的初始相位，以使金刚石刀刃接触点的位移输出在X向与Z向之间始终保持相同的相位，在Y向始终与X向和Z向保持一定的相位差，由此实现金刚石刀刃在X-Y平面和Y-Z平面分别作椭圆运动，在X-Z平面保持直线运动；（2）当金刚石切削刀具的前角及刃倾角非零时，其在X-Z平面内也具有切削能力，此时只需调整三个压电叠堆的正弦波驱动信号之相位、和，使三者之间均保持一定的相位差、和，金刚石刀刃即可在X-Y平面、Y-Z平面和Z-X平面内均作椭圆切削运动；（3）主动调整相互垂直布置的三个压电叠堆驱动信号的幅值、频率、以及金刚石刀刃接触点的位移输出在X-Y向之间或Y-Z向之间的相位差，即可实现金刚石切削刀具三维椭圆运动轨迹参数的自主控制。