微槽结构单点金刚石飞切加工的切削力建模
数学与系统科学·光学工程·机械工程
微槽结构单点金刚石飞切加工的切削力建模
刘 勇尹自强李圣怡关朝亮
国防科技大学机电工程与自动化学院
超精密单点金刚石飞刀切削技术是一种比较新颖的微槽类结构加工方式。在飞切过程中，切削
力是切削过程中重要的物理量，对加工后的表面质量、刀具磨损等有着直接影响。提出了一种基于直角微切
削理论的动态微槽类结构飞切的力学模型，基于微切削理论，得到了前、后刀面切削力的理论模型。根据飞
切的几何运动特征，建立了飞切过程中剪切角的计算模型，并根据单圈飞切实验得到了飞切过程中剪切面的
变化规律。为了验证模型的正确性，采用不同切削参数进行了多圈重叠飞切实验，对切削力进行了测量和分
析。实验得到的切削力大小和变化规律与理论模型计算得到的基本一致，证明了该切削力模型的有效性。
微槽结构单点金刚石飞切微切削切削力建模TH16117
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刀具切削力建模
刀具切削力建模
刀具切削建模是用于模拟切削加工过程中刀具与工件间的力学行为以及切削过程中的切除材料的过程，旨在对切削工艺进行优化、改进，并为减少成本和提高加工效率提供基础。在进行刀具切削建模时，首先需要确定刀具与工件的几何形状、材料属性和加工条件等相关参数，然后通过数学仿真方法对其进行建模。
刀具切削建模主要包括以下几个方面：
1. 刀具几何建模
刀具几何建模是刀具切削建模的基础，其决定了刀具的切削特性和加工质量。刀具几何建模包括刀具的基本形状、刃口弧度、刃口角度、刃面曲率等参数。刀具几何建模可以通过计算机辅助设计软件进行，其详细程度取决于仿真分析的要求。
2. 刀具材料建模
刀具材料建模是对刀具材料物理特性的描述，其材料属性直接影响刀具的切削性能。刀具材料建模包括刀具材料的密度、弹性模量、塑性铺展能、应力松弛等参数。这些参数可通过实验测定获得，然后进行建模与模拟。
3. 刀具力学建模
刀具力学建模是对切削力的描述，其反映了刀具与工件相互作用的力学过程。刀具力学建模考虑刀具几何形状、切削参数、切削液等因素对切削力的影响，可以通过力学分析、有限元分析等方法来进行。
4. 切削传热建模
刀具切削过程中，由于摩擦和热源的作用，会产生很高的温度。切削传热建模主要是对切削过程中的传热现象进行建模，包括刀具表面温度场、切削液温度场、切屑温度场等。对切削传热进行建模可以为减少刀具磨损、改善加工表面质量和提高加工效率提供依据。
总之，刀具切削建模是机械制造行业中一个重要的工具，其可促进刀具设计、加工技术改进和生产效率提升。随着计算机技术的进步和数值仿真软件的发展，刀具切削建模的应用领域将会越来越广泛。
超精密切削氟化钙单晶金刚石刀具磨损研究
超精密切削氟化钙单晶金刚石刀具磨损研究
陈浩锋暋王建敏暋戴一帆暋郑子文暋焦飞飞
国防科学技术大学,长沙,410073
摘要:为了研究氟化钙(CaF2)单晶超精密切削过程中的金刚石刀具磨损及其对切削过程的影响,
对CaF2晶体进行了超精密切削实验,系统观测了刀具磨损形貌随切削路程的变化趋势,分析了刀具磨
损机理,同时通过分析不同切削路程下切削表面微观形貌和切削力的变化,对刀具磨损与切削模式之间
的关系进行了探讨。研究表明,超精密切削CaF2晶体时刀具磨损模式为沟槽磨损和缺口破损,刀具磨
损随切削路程的演变过程为后刀面沟槽磨损扩展到前刀面缺口破损,同时相应的切削模式由延性去除
转变为脆性去除。该研究结果为大口径CaF2晶体纳米尺度延性域切削提供了技术支持。
关键词:超精密切削;刀具磨损;CaF2晶体;延性域;金刚石刀具
中图分类号:TH161暋暋暋文章编号:1004—132X(2011)13—1519—04
ResearchonDiamondToolWearinUltra-precisionCuttingofCaF2Crystals
ChenHaofeng暋WangJianming暋DaiYifan暋ZhengZiwen暋JiaoFeifei
NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,410073
Abstract:Inordertostudythediamondtoolwearanditseffectsonthecuttingprocessinultra-
precisioncuttingofCaF2,thelongdistancecuttingexperimentsofCaF2crystalswerecarriedout.The
effectsofcuttingdistanceonthemicrographoftooldamagewereobservedsystematically,thetool
车削、钻削、铣削加工的标准切削力模型
车削、镗削、钻削、铣削加工的标准切削力模型
M. Kaymakci, Z.M. Kilic, Y. Altintas
摘要 一个标准的切削力学模型是预测在铣削、镗削、车削和钻削加工过程中切削力系数的工具。嵌入物在参考物的定向是数学建模遵循ISO工具的定义标准。由作用在前刀面的摩擦力和法向力组成的变换矩阵转化成参考坐标系，取决于加工材料和切削刃的几何形状。而这些力再进一步转化为铣床、镗床、车床和钻床坐标系中初步赋值的具体参数，在切削试验的标准模型进行了验证。
关键词 切削力 车削 铣削 镗削 钻削
1.前言
目前研究的目的是开发一种可用于预测的进程模型，以完善之前代价昂贵、操作复杂的物理实验。这种结合材料性能、切削方式、刀具种类、过程动力学和结构动力学的进程模型，是应用于预测在金属切削加工过程中的切削力、扭矩、工具、形状误差和振动。仿真和加工工艺规划，可预测机床和其零部件的操作是否是可行的，或优化切削条件和刀具种类，以获得更高的材料去除率。建立铣削、镗削、车削和钻削加工过程的力学模型，为以前的研究提供了宝贵的贡献。切削力模型需要考虑切削力作用在切削刃的作用面积和切削力系数，再从加工测试中进行校准。将沿切削刃的受力分布建模并相加，以预测作用在机械上的总负荷。有Fu[1]等人提出的在端面铣削的机械方法是一个示范性的应用，对切削力模型的全面审查则已由埃曼等人[2]提出了，Armarego [ 3 ]提出的通过正交斜变换[ 4 ]，可以从平均剪切应力、剪切角和摩擦系数预测切削力系数，建模时，由于固体边沿和几何形状[5]的连续变化，通常都采用斜变换法来解决问题。本文中将对由Luttervelt[6]和Altintas[7]等人发表的以机械切削力学为基础的方法进行回顾。2000年以来，学者们更趋向于研究如何应用数值的方法来预测金属切削过程中的切削力系数。有限元法和滑移线场模型用于预测切削力系数，也应用于对切削力的预测[8-10]，数值模型完全基于材料的在加工过程的应变、应变率、温度变化和摩擦系数。综上所述，这种方法可以预测在机械切削力学和数值模型中可接受变化范围内的切削力。
单刀片镗削加工时的力学建模
单刀片镗削加工时的力学建模!
宗荣珍!，王"平#（!$河南科技大学，河南南阳"%&’((%；#$南阳理工学院机电系，河南南阳"%&’((%）摘"要：介绍镗削加工的力学模型。沿切削刃切屑厚度的分布，被作为刀具刃倾角、刀尖圆弧半径、切削深度和进给量的函数被建模。使用机械的和直角到斜角切削转变两种方法，建立该过程的切削力学模型。关键词：力建模；切屑负荷；单刃镗削；直角到斜角转变中图分类号：)*!!’""""""文献标识码：+""""""文章编号：!((&,%%!%（#((-）(-,((’(,(#!"前"言机械上常有大直径的内孔需镗削加工。当镗削加工时，长镗杆会产生固定和动态变形。过大的偏差可能使孔的尺寸超差，振动可导致表面质量变差、缩短刀具寿命和崩刃。为生产中合理设计镗削加工，需一综合力学模型，来估算切削力。镗刀片具有刀尖圆弧半径，可以有一致的或不一致的前刀面。切削层厚度影响切削力的大小和方向，其作为刀尖圆弧半径、径向切削深度和刃倾角的函数而变化。由于镗杆长而柔软，不可能切除大于刀尖圆弧半径的切削深度，这导致切削力分布、刀具几何参数、进给量和切削深度之间，产生非线性、极复杂的相互关系。此外，固定和动态弯曲的存在，也可影响切入条件，导致切削负荷分布和切削力的变化。通常切削力是作为切削层面积的函数估算的，镗削时刀尖圆弧半径、刀具几何参数和刃倾角的改变都会使该面积以复杂的方式变化。如果由于断屑槽和切屑,刀具接触长度受限，刀具前面具有不一致的几何形状，则可使用机械模型来建模切削力，也就是通过使用专用的刀具在不同的速度、径向切削深度和进给量下，进行一系列的切削实验，测量出切削力，估计出相应切削力模型系数；如果刀具前面是光滑和一致的，则用阿曼里戈提议的直角到斜角转变方法来建模。#"单刀片镗削的切削层几何［$］镗孔刀片的基本几何参数，由刀尖圆弧半径!，主偏角".和副偏角"./来表征。如图!示。刀具的前面可以是平面或具有不规则的断屑槽或减小切屑接触的沟槽，它们影响切削力。当工件材料不是淬硬钢时，通常切削刃没有倒棱或钝圆。切削层面积，也就是切削力的分布将作为切削深度#0、进给量$、主偏角".和副偏角"./的函数而变化。在下列%种不同情况下：!#01!，$1!；"#02!，$1!；##02!，$2!；$#01!，$2!。根据不同的刀尖圆角半径!、切削深度#0、进给量$、主偏角".和副偏角"0/，可确定3种不同的刀具,工件干涉情况。应当注意，后面残留的面积（未切除的材料），取决于进给量4和刀尖圆角半径!，且进给量相当大时，它们的影响更大。在镗孔加工中，通常遇到的情况是进给量小于刀片刀尖圆弧半径，因而，仅考虑-种通常的干涉情况。其中，第!种情况如图#示，切削层面积，由在’个分离区分散的微分单元来估计。现仅对第!种情况，说明切削层面积%和切削刃接触长度&5的计算方法。
超精密径向调刀飞刀盘研制及弧形微结构的飞切实验
第39卷 第10期 2017-10
【1】收稿日期：2017-07-12基金项目：国家自然科学基金资助项目（51405031，51575057）；吉林省科技厅计划项目（20150204059GX，20170101124JC）作者简介：石广丰（1981 -
），男，辽宁人，副教授，博士，研究方向为精密、超精密加工、检测及装备技术。超精密径向调刀飞刀盘研制
及弧形微结构的飞切实验
Development of fly-cutter blade with ultra precision radial adjustment and fly cutting experiment of arc-groove micro structure
石广丰1，朱可可1，史国权1,2，蔡洪彬1，肖建国3
SHI Guang-feng1, ZHU Ke-ke1, SHI Guo-quan1,2, CAI Hong-bin1, XIAO Jian-guo3
（1.长春理工大学，长春 103322；2.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，苏州 215163；3.云南北方驰宏光电有限公司，昆明 650000）摘 要：采用超精密飞切技术实现的脆性光学晶体材料表面的微结构功能具有重要应用。针对超精密车削机床缺乏竖直Y轴的问题，开发了一种铝制径向调刀飞刀盘，从而可以保证飞切槽形时对槽深的控制。采用差动螺旋进给机构在传统飞刀盘盘面径向设计了金刚石刀具的微调进给装置，并设计了动平衡的粗、精调功能。通过对单晶锗片表面的超精密飞切弧形槽微结构阵列的加工实验表明，该飞刀盘既可以有效相对工件表面进行对刀，也可以精确控制落刀深度；通过合理确定落刀深度，可以实现脆性晶体材料单晶锗表面弧形槽微结构的塑性区超精密飞切加工。关键词：超精密飞切；飞刀盘；径向可调；单晶锗；弧形槽中图分类号：TG51 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2017)10-0001-03
精密机械加工中的切削力分析与模型建立
精密机械加工中的切削力分析与模型建立
近年来，精密机械加工在制造业中扮演着重要的角色。无论是汽车工业、航空航天工业还是电子工业，都需要高精度的零部件以满足不断提升的要求。而在精密机械加工中，切削力分析与模型建立是一个不可忽视的课题。
切削力是指在切削过程中，切削刀具对工件的作用力。准确的切削力分析有助于优化刀具设计、提高加工质量以及延长刀具寿命。然而，由于切削过程的复杂性，切削力分析相对复杂。一般而言，切削力受到多个因素的影响，包括加工材料的物理性质、切削刀具的几何特征以及切削参数的选择等。
首先，加工材料的物理性质对切削力有着重要影响。材料的硬度、强度以及塑性等特性会直接影响切削过程中的切削力大小。例如，对于硬度较高的材料，切削力会相应增大。因此，在进行切削力分析时，必须充分考虑加工材料的物理性质，并根据实际情况进行相应的修正。
其次，切削刀具的几何特征也对切削力起着重要作用。切削刀具的刃数、刃角以及切削刃的边界形状等特征会直接影响切削过程中的切削力情况。刃数较多的刀具在切削时可以分担切削力，从而减小刀具对工件的应力集中程度。而刃角的选择可以改变切削刃的入刀角度，从而进一步影响切削力的大小。因此，在切削力分析中，必须充分考虑切削刀具的几何特征，并结合实际情况进行相应的优化设计。
此外，切削参数的选择也是影响切削力的重要因素。切削速度、进给速度以及切削深度等参数的选择会直接影响切削过程中的切削力。一般而言，切削速度越高，切削力越大；进给速度越大，切削力越小；切削深度越大，切削力越大。因此，在进行切削力分析时，必须合理选择切削参数，并利用合适的模型进行力的计算和分析。
在切削力分析和模型建立中，一种常用的方法是有限元分析。有限元分析通过将切削过程抽象为一个个小单元，将切削力分析问题转化为对这些小单元的力学行为进行分析。通过建立切削过程的有限元模型，可以准确地计算出每个小单元的切削力，并得到整个切削过程的切削力分布。然而，有限元分析方法也存在一些限制，例如计算量大、计算时间长等问题，因此在实际应用中需要结合其他有效的方法进行分析。
基于SPH_方法的钢筋混凝土切削模拟研究
基于SPH方法的钢筋混凝土切削模拟研究*谭松成， 石恒超， 王伟雄， 方小红， 段隆臣（中国地质大学(武汉) 工程学院, 武汉 430074）摘要 钢筋混凝土材料目前已得到广泛应用，但其加工切削过程十分复杂。为解决常规有限元模拟中网格变形尺寸有限的局限性，采用光滑粒子流体动力学（SPH）算法模拟研究金刚石磨粒对钢筋混凝土的切削破碎过程。在数值模拟中，根据金刚石出刃状态将其简化成方形、圆形2种磨粒，并以0.45 mm/ms的速度和0.1 mm的切削深度对钢筋、混凝土和不同组合的钢筋混凝土材料进行表面切削，分析不同情况下的基体碎屑形态特征、切削后基体材料表面形态变化、内部裂纹延伸变化以及磨粒切削面上的应力变化情况。模拟结果表明：SPH方法能够较好地模拟钢筋混凝土在切削过程中的裂纹扩展、碎屑形成和分离；磨粒在切削过程中受到间断性冲击后，会优先破坏混凝土和钢筋材料之间的连接强度，使2种材料逐渐分离，且磨粒以面切削方式进行加工时，相较于点切削方式，能够形成更大的破碎区域。关键词 钢筋混凝土；数值模拟；SPH算法；金刚石；切削过程 中图分类号 TG58; TU528.7 文献标志码 A文章编号 1006-852X(2023)02-0161-09DOI码 10.13394/ki.jgszz.2022.3006收稿日期 2022-07-03 修回日期 2022-08-20 金刚石切削工具具有切割精度高、速度快、振动幅度小的特点，以锯片、串珠和钻头等形式已广泛应用于道路、桥梁、大坝、房屋等钢筋混凝土结构的修复或拆除工作中，并表现出优异的性能[1-5]。为进一步提高金刚石工具的工作效率，需要不断调整工具结构特征、胎体成分和金刚石参数[6-7]，并建立合理的切削模型对切削过程进行预测[8]，从而选择更优的加工参数，提高工具的综合使用性能。通过合理的物理试验方法能够提高金刚石工具的使用性能，但传统试验方法成本高、周期长，难以及时改变金刚石工具的各项参数进行试验，因此数值模拟已成为一种非常重要的研究方法。目前有关切削具破岩过程的常见数值仿真方法包括有限差分元法[9]，有限元法[10]，离散元法[11]和边界元法[12]等，然而关于金刚石切削破碎岩石和（钢筋）混凝土的研究仍然以有限元为主。陈昌雄[13]和刘会宁[14]采用ANSYS软件的静力学和动力学模态分析，研究了金刚石圆锯片工作过程中的应力应变特征和振型特征，以寻求提高金刚石锯片结构刚度、延长锯片受用寿命的结构参数；鞠军伟[15]和叶鲁浩[16]采用有限元法和边界元法联合仿真的方法对金刚石锯片切削岩石的振动和声辐射特性进行了研究，从而提出低噪音金刚石圆锯片的结构设计方案；张林中[17]采用ANSYS/LS-DYNA研究了单颗粒金刚石在不同出露高度、切削深度和切削速度条件下切削岩石过程中的受力状态变化；肖月[18]基于AdvanEdge仿真软件建立了金刚石绳锯的单颗粒切削钢筋混凝土的几何模型，研究了不同冷却方式对切削热的影响情况；茹聪[19]采用ABAQUS建立金刚石单磨粒切削钢筋混凝土的仿真模型，分析了切削速度和切削深度对金刚石切削力及疲劳寿命的影响；孙永泉[20]采用LAMMPS建立了金刚石颗粒切削金属铁的分子动力学仿真模型，研究了金刚石刀具前、后刀面预制裂纹和金刚石晶面取向对切削温度和切削应力的影响。上述数值仿真方法在一定程度上能够对切削过程进行还原，但各种数值模型之间无法统一，每种模型都存在一定的局限性。例如在岩石的切削模拟上，边界元法和有限差分元法虽然能够模拟切削过程中岩石内 * 基金项目 ： 国家自然科学基金青年项目（41602373）。2023 年 4 月 第 2 期金刚石与磨料磨具工程Apr. 2023第43卷 总第 254 期Diamond & Abrasives EngineeringNo. 2 Vol. 43 Serial 254
基于控制刻划深度的单磨粒刻划金刚石过程研究
2021 年第4期_______________________________________________________________National Science and Technology Major Project Item IV 04专坝
基于控制刻划深度的单磨粒刻划金刚石过程研究* *
*国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备——巨型激光装置光学元件超精密制造系统示范工程"(2017ZX04022001)
• 29 •张桐齐岳晓斌雷大江杨宁
(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621000)
摘 要:为了理解金刚石刀具在机械研磨过程中原子层面的材料去除机理，利用分子动力学(MD)方法建立了 刚性金刚石磨粒刻划金刚石样件的模型,仿真研究了材料的去除过程，并对比不同刻划深度对切削力 和金刚石样件原子去除率的影响规律。结果发现:金刚石在刻划过程中会出现非晶态变化，刻划造成 的变形包括弹性变形和塑性变形；刻划深度增大会导致切削力增大，切向切削力是影响材料去除的主
要因素；刻划深度增大，晶格破坏区域扩大，晶格的破坏是由100 GPa以上的静水压力引起的。关键词:分子动力学;金刚石;刻划深度；晶格破坏
中图分类号:TH162 文献标识码:ADOI： 10.19287/j. cnki. 1005-2402.2021. 04. 005
Study on the scratching of diamond with a single abrasive particle
based on controlling the scratching depth
ZHANG Tongqi, YUE Xiaobin, LEI Dajiang, YANG Ning(Institute of Machinery Manufacturing Technology, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621000, CHN)
单点金刚石铣削KDP晶体实验研究
１引言
ＫＤＰ晶体是一种常用的非线性光学材料，大尺寸、高质量的ＫＤＰ晶体被公认为难加工的光学元件。美国的劳伦斯・利佛尔国家实验室（ＬＬＮＬ）研究结果表明采用负前角的金刚石刀具超精密切削能够获得光学表面［１］。铣削过程中，切削力直接影响着切削热的产生，容易导致工件变形，并进一步影响着刀具磨损、耐用度、加工精度和已加工表面质量。为了提高ＫＤＰ晶体的表面质量，本文利用哈尔滨工业大学研制的ＫＤＰ晶体加工专用超精密机床对铣削加工ＫＤＰ晶体的切削力特性进行了研究。２超精密机床结构和加工方式
ＫＤＰ晶体属于平面光学元件，由于ＫＤＰ晶体的各向异性，ＫＤＰ晶体加工专用超精密机床加工采用立轴平面铣削形式［２］，飞刀盘直径大于６００ｍｍ，这样可以尽量减小刀具的圆弧轨迹对晶体加工的影响。安装在飞刀盘上的金刚石刀具采用ＳＰＤＴ（ｓｉｎｇｌｅｐｏｉｎｔｄｉａｍｏｎｄｔｕｒｎｉｎｇ）方式完成对ＫＤＰ晶体的超精密切削。伺服进给系统由交流伺服电机通过柔性联轴节带动滚珠丝杠驱动空气静压导轨完成机床工作台的直线进给运动。主轴电机通过连轴节带动空气静压主轴驱动飞刀盘旋转，工件则通过真空吸盘吸咐夹紧在工作台上。图１为ＫＤＰ晶体专用超精密机床结构示意图。单点金刚石铣削ＫＤＰ晶体实验研究＊
孙希威，张飞虎，董申（哈尔滨工业大学哈尔滨，１５０００１）
［摘要］通过实验研究了ＫＤＰ晶体铣削加工的切削力特性，分析了切削深度、进给量对切削力的影响，并对ＫＤＰ晶体和铝合金的切削力进行了比较。结果表明，在不影响加工表面质量的前提下，可以适当加大切削深度和进给量从而提高切削效率。［关键词］ＫＤＰ晶体；切削力；ＳＰＤＴ［中图分类号］ＴＧ５０１．３［文献标识码］Ａ［文章编号］１００３－５４５１（２００６）０４－００１８－０３
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳＰＤＴＭｉｌｌｉｎｇＫＤＰＣｒｙｓｔａｌｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ＳＵＮＸｉ－ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧＦｅｉ－ｈｕ，ＤＯＮＧＳｈｅｎ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＴｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｍｉｌｌｉｎｇＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓｈａｓｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈａｎｄｆｅｅｄｏｎｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓｈａｓｂｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｐｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈｏｒｆｅｅｄｃｏｕｌｄｂｅｅｎｌａｒｇｅｄｐｒｏｐｅｒｌｙｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｍｉｌｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｈｅｎｓｕｒｆａｃｅａｃｃｕｒａｃｙｗａｓｎｏｔｂｅｅｎｉｍｐａｃｔｅｄｉｎｍｉｌｌｉｎｇＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓ；ｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ；ｓｉｎｇｌｅ－ｐｏｉｎｔｄｉａｍｏｎｄｔｕｒｎｉｎｇ
探讨单点金刚石切削技术在微结构加工中的应用
探讨单点金刚石切削技术在微结构加工中的应用
吕江龙 2111406002
摘要：单点金刚石切削（single point diamond turning，简称SPDT）是一种使用纳米金刚石刀具进行加工的生产过程。而纳米单晶金刚石刀具具有刃口锋利、可反复成形和耐磨性高等特点。该方法能够使微米至亚微米级制造组件的形状精度和表面粗糙度控制在纳米级的范围内。单点金刚石切削优异的表面成形质量和面形精度，使该技术被广泛地应用于制造各种精密机械和光学部件。目前，微结构自由曲面的加工已达到微纳切削。通过典型微结构自由曲面的加工及测量的应用进行举例说明；介绍我国在超精密加工机床领域内的研制情况，展望超精密切削技术未来发展趋势。
关键词：单点金刚石切削 微结构自由曲面 超精密加工
Abstract: Single-point diamond turning (SPDT) is a machining process that making
use of a monocrystal diamond tool which possesses nanometric edge sharpness,
forming reproducibility and wearing resistance. The process is capable of producing
components with micrometer to submicrometre form accuracy and surface roughness
in the nanometre range. The superior surface finish and form accuracy of SPDF allow
the technology to be adopted widely for the manufacture of a variety of precision