一种微结构表面三维椭圆振动超精密抛光方法

摘要

本发明公开了一种微结构表面超精密抛光的三维椭圆振动轨迹计算方法，抛光过程中抛光工具与工件之间有一定的相对速度和一定的抛光压力对加工表面作用的同时，抛光头相对加工表面做椭圆振动，之后根据被加工表面的曲率变化，调整抛光工具相对工件表面的姿态，然后根据被加工表面的曲率变化，调整椭圆的离心角，最后根据抛光工具相对工件的位置和椭圆轨迹获得抛光工具的运动轨迹以进行抛光。本发明的三维椭圆振动轨迹计算方法兼具切平面和法平面椭圆振动轨迹的优点，对获得均匀性材料去除效果很好而且三维椭圆运动抛光方法改变硬、脆、难加工材料的表面抛光技术，显著提高加工表面质量。

主权项

一种微结构表面三维椭圆振动超精密抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：抛光过程中，抛光工具与微结构表面间以一定的相对速度和一定的抛光压力对微结构表面作用，抛光工具的运动轨迹为：X_E＝a cosθcos(2πft+φ)+a cosθY_E＝b sin(2πft+φ)Z_E＝a sinθcos(2πft+φ)+a sinθ其中，a为椭圆长轴半径；b为椭圆短轴半径；θ为椭圆所在平面与O_E‑X_EY_E平面形成的夹角；f为振动频率；t为时间；为离心角；步骤二：根据被加工表面曲率变化，不断调整α值使抛光工具轴线与抛光点切平面的夹角为设定角度θ：α＝arctan(f′(X_W))+θ其中，f′(X_W)是抛光轨迹接触点运动轨迹方向的斜率；步骤三：根据被加工表面的曲率变化，根据公式计算调整椭圆的离心角其中，为椭圆的相位角；K为被加工表面的曲率；步骤四：根据抛光轨迹是被加工曲面上的某一空间曲线，抛光工具的整个运动轨迹为：X_W＝a cosθcos(2πft+φ)+a cosθ+f(t)Y_W＝b sin(2πft+φ)+g(t)Z_W＝a sinθcos(2πft+φ)+a sinθ+h(t)其中，f(t),g(t),h(t)为抛光轨迹曲线参数方程，t为参数。