微棱镜反光阵列超声振动刨削试验研究.pdf

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1、第l1期组合机床与自动化加工技术No．112014年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2014文章编号：1001—2265(2014)11-0006—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．11．002微棱镜反光阵列超声振动刨削试验研究高贾顺，陈亚洲，皮钧，杨光(集美大学机械与能源工程学院，福建厦门361000)摘要：通过超声振动刨削加工微棱镜阵列的正交试验，分析了刀具材料、刀具工作前角、切削速度、第三次切削深度对微棱镜阵列表面质量和刀具寿命的影响。结果表明：刀具材料是试验指标

2、粗糙度、V形槽夹角、加工后刀尖圆弧半径的第一影响因素；第三次切削深度a。是磨损量NB的第一影响因素；切削速度是四个试验指标的第二影响因素；当刀具材料选用PCD，刀具前角为一3．8。，切削速度为900mm／min，第三次切深为gm时，微棱镜阵列表面加工质量好，刀具寿命高。关键词：超声振动；刨削；微棱镜阵列；正交试验中图分类号：TH122；TG663文献标识码：AExperimentalResearchontheUltrasonicVibrationPlaningMicroPrismReflectiveArray‘A0Jia—shunCHENYa-zhou，PIJun，YANGGuang

3、(CollegeofMechanicalandEnergyEngineering，JimeiUniv．，XiamenFujian361000，China)Abstract：Thisstudyaimstoanalysisoftheinfluenceoftoolmaterial，toolfrontangle，cuttingspeedandthethirdcuttingdepthonthemicroprismarraysurfacequalityandtoollife，obtaintheorthogonaltestofmi—croprism—arraywasmachinedbyultras

4、onicvibrationplaning．Theresultsshowthattoolmaterialisthefirstfactorofsurfaceroughness，AngleofV—groovetheknifepointradiusafterprocessing．Thethirdcuttingdepthisthefirstfactorofwear．Thecuttingspeedisthesecondfactorsoffourexperimentalindexes．IfthetoolmaterialisPCD，thetoolrakeangleis一3．8。，cuttingspe

5、edis900mm／minandcuttingdepthofthirdtimesis2m，thenthegoodsurfacequ~iWandhightoollifeinmicroprism—arraycanbeachieved．Keywords：ultrasonicvibration；planing；microprism—array；orthogonaltest成本较高。超声振动刨削具有切削力小、切削精0引言度高、表面加工质量好、消除机床颤振对工件表面近十几年来，面向于微棱镜光学功能元件的高精质量影响的特点，理论界认为其完全可以用于微度、大批量、低成本的加工技术需求越来越大。细表面

6、的加工。本文在精密数控铣床上安装自行对于一些表面微细结构，最为成熟的加工技术是研发的超声振动刨削平台，基于超声振动刨削原光刻技术，然而光刻设备价格不菲，很难用于斜面，阶理实现了微棱镜光学功能元件模具的加工。针对梯面的三维加工。国际上的许多研究机构先后使用了微棱镜阵列面型精度及表面粗糙度要求高的特精密飞切、精密磨削、精密刨削等其他技术对微棱镜光点，本文以微棱镜阵列表面质量和刀具寿命为试学功能元件模具进行加工尝试。德国不伦瑞克理工大验指标，重点研究刀具材料、刀具工作前角、切削学在硬脆材料的微结构表面磨削方面进行了大量的研速度、第三次切削深度对微棱镜阵列表面质量和究。郭庆祥等应用精密钻石飞

7、切加工技术对反光片刀具寿命的影响。微棱镜阵列模具开发J。赵清亮等应用精密金刚石飞1超声振动刨削刀切削和精密磨削加工棱镜阵列微结构表面。张明等利用精密刨削加工铝基微棱镜阵列。1．1超声振动刨削原理以上研究所采用的机床结构比较复杂，加工超声振动刨削加工的原理是在刨刀上施加高收稿日期：2014—01—16：修回日期：2014—04—29{基金项目：国家自然科学基金资助项目(51175225)；福建省科技计划项目(2013H0031)作者简介：高贾顺(1989一)