[发明专利]一种基于表面微结构设计的超精密切削方法

权利要求书

1.一种基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、粗加工：利用机床去除工件上多余的材料，为半精加工准备工件的几何轮廓，并在工件待加工表面留下加工余量，所述加工余量的厚度为微米级；

S2、半精加工：在经过粗加工的工件待加工表面上，利用机床加工出若干个密集排布的缺陷结构，各所述缺陷结构的深度小于所述加工余量；

S3、精加工：利用机床去除在半精加工中加工出的所述缺陷结构和剩余的所述加工余量，且其切削深度等于粗加工中预留的所述加工余量的厚度；

各所述缺陷结构为沟槽型结构和/或凹坑结构，所述沟槽型结构为圆柱型或V型沟槽，所述凹坑结构为球形或椭球形凹坑。

2.根据权利要求1所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，在步骤S2中，各所述缺陷结构呈阵列状排布。

3.根据权利要求1或2所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，各所述缺陷结构沿机床上刀具对工件的切削方向均布在工件待加工表面上，在切削时对工件的切削深度发生周期性的变化。

4.根据权利要求1所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，在步骤S2中，各所述缺陷结构均为与所述加工余量结构相适配的微米级结构，在所述微米级结构的内壁上开设有若干个密集排布的纳米级结构缺陷。

5.根据权利要求4所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，所述纳米级结构缺陷沿机床上刀具对工件的切削方向均布在所述微米级结构的内壁上。

6.根据权利要求1所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，在步骤S2中，各所述缺陷结构均为与所述加工余量结构相适配的纳米级结构。

7.根据权利要求1所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，采用机床上刀具对工件进行刮削的方式加工出所述沟槽型结构，采用机床上刀具对工件进行慢刀伺服方式加工出所述凹坑结构。

8.根据权利要求1所述的基于表面微结构设计的超精密切削方法，其特征在于，在步骤S3中，利用机床上的刀具，采用最小切削深度和最小进给量切除各所述缺陷结构和所述加工余量。