基于圓弧刀補償加工的平面調制切削技術研究

童維超 蔣柏斌 吳小軍 李國 黃燕華 張春雨 馬小軍

摘要： 針對尖刀加工的平面調制微結構表面質量差以及尖刀頂部尖角易磨損的現象，本文系統分析了尖刀在加工平面調制結構時輪廓誤差的形成機理，發現了尖刀加工調制表面的輪廓誤差大且存在難以補償的特性，調制結構的輪廓誤差與刀尖寬度成正比，與調制的周幅比值（λ/a）成反比．為此，本文提出了采用圓弧刀具結合刀具半徑補償方法以降低平面調制樣品輪廓誤差的技術方案．實驗結果表明，采用圓弧刀結合刀具補償方法對平面調制結構的輪廓精度提升具有顯著作用，相比于尖刀切削，圓弧刀補償加工的一維調制樣品獲得了更高的表面質量和輪廓精度．針對幅值a=4 μm，周期λ=60 μm 的平面調制樣品，采用圓弧刀補償加工方案，調制樣品的表面粗糙度Ra值由59. 66 nm 降至21 nm，輪廓誤差精度提高了約20%.

關鍵詞： 平面調制結構； 輪廓誤差； 周幅比值（λ/a）； 圓弧刀； 半徑補償； 表面粗糙度

中圖分類號： TG519. 1 文獻標志碼： A DOI： 10. 19907/j. 0490-6756. 2024. 024003