[发明专利]一种脆性材料复杂曲面的加工方法

摘要

本发明涉及一种脆性材料复杂曲面的加工方法，包括：根据待加工面型，选择合适的飞刀主轴回转半径以及合适铣削进给方向，可选择飞刀回转主轴与铣削进给方向平行和飞刀回转主轴与铣削进给方向垂直；根据加工过程特性和材料的切削性能，设计合适切削参数和刀具几何参数，以保证材料单次切削中的去除量控制在塑性去除模式的范围；基于加工参数和刀具几何参数进行飞刀切削和铣削进给的加工路径生成，并在加工前进行路径补偿，补偿后刀具轮廓对该路径遍历后形成加工表面；将待加工工件安装于超精密机床的主轴上，飞刀垂直安装于超精密铣削轴上；对工件进行加工。

主权项

1.一种脆性材料复杂曲面的加工方法，脆性材料为单晶锗，包括下列步骤：(1)搭建铣削与飞刀结合的加工系统；(2)根据待加工面型，选择合适的飞刀主轴回转半径以及合适铣削进给方向，可选择飞刀回转主轴与铣削进给方向平行和飞刀回转主轴与铣削进给方向垂直；(3)根据加工过程特性和材料的切削性能，设计合适加工参数和刀具几何参数，以保证材料单次切削中的去除量控制在塑性去除模式的范围；(4)基于加工参数和刀具几何参数进行飞刀切削和铣削进给的加工路径生成，并在加工前进行路径补偿，补偿后刀具轮廓对该路径遍历后形成加工表面；(5)将待加工工件安装于超精密机床的主轴上，飞刀垂直安装于超精密铣削轴上；对工件进行加工，随着飞刀回转主轴的高速运动配合机床导轨的直线运动对工件进行间歇切削，此时飞刀切削方向与进给方向垂直，当导轨进给历经工件长度后，机床导轨工件横向平移合适间距，重复上述过程，直至复杂曲面加工完毕，加工参数如下：所述飞刀主轴转速在4000rpm，回转半径为30mm，刀鼻半径为0.5mm，在铣削主轴纵向进给为F＝2mm/min，切削深度为1μm时，单次去除量控制在～28nm。