[发明专利]自由形态切割机

权利要求书

1.一种机械加工工件的方法，包括：

利用刀具对工件表面施加连续的成形力，直到工件的第一表面形状与预定义的完成的样条表面形状相符为止；

其中所述刀具根据工件表面在工件表面上的所有点处保持预先确定的刀具角度，而不考虑工件表面几何形状的剧烈变化。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述预先确定的刀具角度包括：

前角，所述前角是垂直于工件表面的向量和刀具侧面之间的角度；和

后角，所述后角是与工件表面相切的向量与刀具正面之间的角度。

3.按照权利要求2所述的方法，其中刀具由刀具材料形成，所述刀具材料选自：高速钢、碳化物、钴钢、立方氮化硼、多晶金刚石和硅晶金刚石。

4.按照权利要求3所述的方法，其中刀具的前角和后角能够按照工件和刀具的材料性质而被调整。

5.按照任意前述权利要求所述的方法，其中用关于工件的单组旋转走刀来完成机械加工。

6.按照权利要求1所述的方法，其中只为完成工件的表面而执行所述方法。

7.按照权利要求1所述的方法，其中刀具连接到第一种定位机构，第一种定位机构包括：

主轴；

旋转圆盘，刚性附至主轴并由主轴旋转；

伺服线性驱动装置，穿过旋转圆盘的旋转中心刚性附至所述旋转圆盘；

伺服旋转驱动装置，刚性附至伺服线性驱动装置的一端；和

所述刀具，刚性附至伺服旋转驱动装置；

其中通过伺服驱动装置的组合运动，实现一致的前角和后角。

8.按照权利要求7所述的方法，其中工件由附至一对轨道的工作台保持就位，所述轨道使工作台能在与主轴正面垂直的方向上移动。

9.按照权利要求7所述的方法，其中工件由附至一对轨道的工作台保持就位，所述轨道使工作台能在与主轴正面垂直的方向上移动，其中所述工作台还具有用于在与主轴正面平行的任意方向上移动工件的装置。

10.按照权利要求1所述的方法，其中刀具连接到第二种定位机构，所述第二种定位机构包括：

刀架；

伺服线性驱动装置，刚性附至所述刀架；

伺服旋转驱动装置，刚性附至所述伺服线性驱动装置的一端；和

所述刀具，刚性附至所述伺服旋转驱动装置；

其中提供伺服驱动装置的组合，实现一致的前角和后角。

11.按照权利要求10所述的方法，其中工件由工件夹具连接到主轴，当刀具由第二种定位机构定位时，所述工件夹具旋转工件以切削工件。

12.按照权利要求1所述的方法，其中刀具连接到第一种定位机构，第一种定位机构包括：

主轴；

旋转圆盘，刚性附至主轴并由主轴旋转；

伺服线性驱动装置，穿过旋转圆盘的旋转中心刚性附至所述旋转圆盘；

第一伺服旋转驱动装置，刚性附至伺服线性驱动装置的一端；

第二伺服旋转驱动装置，刚性附至第一伺服旋转驱动装置；和

所述刀具，刚性附至伺服旋转驱动装置；

其中通过伺服驱动装置的组合运动，实现一致的前角和后角。

13.按照权利要求12所述的方法，其中工件由附至一对轨道的工作台保持就位，所述轨道使工作台能在与主轴正面垂直的方向上移动。

14.一种自由形态切割机，包括：

工作台；

主轴；和

附至主轴的切割装置，所述切割装置至少具有用于从工作台上的工件切削所选部分的刀具，其中自由形态切割机使刀具对工件表面施加连续的成形力，直到工件的第一表面形状与预定义的完成的样条表面形状相符为止。

15.按照权利要求14所述的自由形态切割机，其中所述刀具根据工件表面在工件表面上的所有点处保持预先确定的刀具角度，而不考虑工件表面几何形状的剧烈变化。

16.按照权利要求15所述的自由形态切割机，其中所述预先确定的刀具角度包括：

前角，前角是垂直于工件表面的向量和刀具侧面之间的角度；和

后角，后角是和工件表面相切的向量与刀具正面之间的角度。