一种脆塑转变临界切削厚度的确定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供的一种脆塑转变临界切削厚度的确定方法和装置，该方法首先对工件进行预切削处理，然后根据机床主轴的线速度与转速之间的关系、主轴每转的进给量与进给速度之间的关系、进给量与工件的几何中心的径向距离之间的关系，计算得到最大未变形切屑厚度与径向距离之间的关系式；再对确定切削区域的工件进行加工和测量，确定脆塑转变点并计算得到脆塑转变点到工件几何中心的转变点径向距离；最后根据转变点径向距离、关系式，计算得到脆塑转变临界切削厚度。本发明专利技术利用轮廓仪对已加工表面进行检测，通过检测结果计算出材料在该参数下的临界切削厚度，相比于传统方法，该方法更接近于实际加工情况下的临界切削厚度值。

【技术实现步骤摘要】
一种脆塑转变临界切削厚度的确定方法和装置
本专利技术涉及脆性光学
，具体涉及一种脆塑转变临界切削厚度的确定方法和装置。
技术介绍
随着光电技术的不断发展，脆性光学材料如今在空间探测、国防安全和民用光学元件中得到了越来越多的需求。然而这些光学材料脆性大，硬度高，且光学元件的表面粗糙度较低，面型一般较为复杂，传统的加工方法难以满足这些光学元件的表面精度要求。单点金刚石车削采用带有空气静压主轴、液体静压导轨的超精密机床，以及纳米级刃口钝圆半径的金刚石刀具对零件进行极薄切削的去除，可以使已经加工表面达到纳米级的粗糙度。因此，单点金刚石车削为这些光学元件的超精密加工提供了良好的办法。脆性材料由于加工性能较差，容易在加工过程中产生裂纹，降低表面质量。研究表明，当切削厚度小于某一临界值时，材料以塑性的方式去除，已加工表面不存在裂纹与凹坑。这一临界值被称为脆塑转变临界值切削厚度。实现纳米级表面粗糙度脆性光学元件的切削的前提是使材料在加工过程中始终处于塑性域加工。因此，确定脆塑转变临界切削厚度对于提高表面质量和加工效率有着重大的意义。目前确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脆塑转变临界切削厚度的确定方法，其特征在于，包括：/n安装金刚石刀具，对工件进行预切削处理；/n根据机床主轴的线速度与转速之间的关系、主轴每转的进给量与进给速度之间的关系、所述进给量与所述工件的几何中心的径向距离之间的关系，计算得到最大未变形切屑厚度与所述径向距离之间的关系式；/n确定预切削后工件的切削区域，在所述切削区域内对工件进行恒线速度单点金刚石车削；/n获取工件径向的轮廓曲线，确定脆塑转变点，根据所述脆塑转变点计算脆塑转变点到工件几何中心的转变点径向距离；/n根据计算得到的所述转变点径向距离、最大未变形切屑厚度值与所述径向距离之间的关系式，计算得到脆塑转变临界切削厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种脆塑转变临界切削厚度的确定方法，其特征在于，包括：
安装金刚石刀具，对工件进行预切削处理；
根据机床主轴的线速度与转速之间的关系、主轴每转的进给量与进给速度之间的关系、所述进给量与所述工件的几何中心的径向距离之间的关系，计算得到最大未变形切屑厚度与所述径向距离之间的关系式；
确定预切削后工件的切削区域，在所述切削区域内对工件进行恒线速度单点金刚石车削；
获取工件径向的轮廓曲线，确定脆塑转变点，根据所述脆塑转变点计算脆塑转变点到工件几何中心的转变点径向距离；
根据计算得到的所述转变点径向距离、最大未变形切屑厚度值与所述径向距离之间的关系式，计算得到脆塑转变临界切削厚度。


2.根据权利要求1所述的脆塑转变临界切削厚度的确定方法，其特征在于，所述最大未变形切屑厚度值与所述径向距离之间的关系式为：



式中：R为刀尖圆弧半径、ap为背吃刀量、v为线速度、F为进给速度、r为径向距离。


3.根据权利要求1所述的脆塑转变临界切削厚度的确定方法，其特征在于，所述预切削后工件的切削区域为圆环带区域。


4.根据权利要求1所述的脆塑转变临界切削厚度的确定方法，其特征在于，所述获取工件径向轮廓曲线，确定脆塑转变点，根据所述脆塑转变点计算脆塑转变点到工件几何中心的转变点径向距离，包括：
采用轮廓仪对加工好的工件进行测量，根据测量结果得到工件的轮廓曲线；
寻找轮廓曲线上存在的粗糙度值的突变点，以该突变点作为脆塑转变点；
测量所述脆塑转变点与提取区域后的轮廓起始点的测量距离；
根据所述测量距离与所述径向距离之间的关系，计算得到脆塑转变点到工件几何中心的转变点径向距离。


5.一种脆塑转变临界切削厚度的确定装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，马善意，陈钱，杨海涛，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11