[發明專利]微加工方法、模具制造方法和微加工設備

有效

• 申請號: 201780034679.8
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN109311095B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 社本英二;齊藤寬史;小林庸幸;望月學;澤村一實
• 申請（專利權）人: 國立大學法人名古屋大學;山形縣;有限會社菅造型工業;株式會社IMUZAK
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00;B29C33/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;王艷江

1.一種微加工方法，包括：

使用下述機加工設備：所述機加工設備包括切削工具和用于使所述切削工具沿第一方向振動的超聲波振動單元；

將在所述切削工具的平均切削方向與所述第一方向之間形成的角度設定成落在20°至120°的范圍內；

使得由于正振動的所述切削工具進行的機加工而在工件的表面上形成凹入部和突出部；以及

使所述切削工具的平均切削速度滿足下述表達式：

v·cosα2πaf·cos(θ+α)

λ＝v/f

其中，

v表示所述平均切削速度，

a表示超聲波振動的半振幅，

f表示所述超聲波振動的頻率，

θ表示所述切削工具的所述平均切削方向與所述第一方向之間形成的所述角度，

α表示在包括所述切削工具的所述平均切削方向和所述第一方向的平面中所看到的所述切削工具的前角，所述前角的符號判定為使得：當所述前角為正時，所述切削工具的切削刃是尖的，并且當所述前角為負時，所述切削刃是鈍的，以及

λ表示所述凹入部與所述突出部的間距，

所述平均切削方向是振動的所述切削工具相對于所述工件移動的平均位置所沿的方向，

振動的所述切削工具的所述平均位置是所述切削工具的振動的振幅的中心。

2.一種模具制造方法，包括：

使用下述機加工設備：所述機加工設備包括切削工具和用于使所述切削工具沿第一方向振動的超聲波振動單元；

將在所述切削工具的平均切削方向與所述第一方向之間形成的角度設定成落在20°至120°的范圍內；

使得由于正振動的所述切削工具進行的機加工而在模具的表面上形成凹入部和突出部；以及

使所述切削工具的平均切削速度滿足下述表達式：

v·cosα2πaf·cos(θ+α)

λ＝v/f

其中，

v表示所述平均切削速度，

a表示超聲波振動的半振幅，

f表示所述超聲波振動的頻率，

θ表示所述切削工具的所述平均切削方向與所述第一方向之間形成的所述角度，

α表示在包括所述切削工具的所述平均切削方向和所述第一方向的平面中所看到的所述切削工具的前角，所述前角的符號判定為使得：當所述前角為正時，所述切削工具的切削刃是尖的，并且當所述前角為負時，所述切削刃是鈍的，以及

λ表示所述凹入部與所述突出部的間距，

所述平均切削方向是振動的所述切削工具相對于所述模具移動的平均位置所沿的方向，

振動的所述切削工具的所述平均位置是所述切削工具的振動的振幅的中心。

3.一種微加工設備，包括：

切削工具和用于使所述切削工具沿第一方向振動的超聲波振動單元；

在所述切削工具的平均切削方向與所述第一方向之間形成的角度落在20°至120°的范圍內；以及

所述切削工具的平均切削速度滿足下述表達式：

v·cosα2πaf·cos(θ+α)

λ＝v/f

其中，

v表示所述平均切削速度，

a表示超聲波振動的半振幅，

f表示所述超聲波振動的頻率，

θ表示所述切削工具的所述平均切削方向與所述第一方向之間形成的所述角度，

α表示在包括所述切削工具的所述平均切削方向和所述第一方向的平面中所看到的所述切削工具的前角，所述前角的符號判定為使得：當所述前角為正時，所述切削工具的切削刃是尖的，并且當所述前角為負時，所述切削刃是鈍的，以及

λ表示由于正振動的所述切削工具進行的機加工而在被機加工的工件的表面上形成的凹入部與突出部的間距，

所述平均切削方向是振動的所述切削工具相對于所述工件移動的平均位置所沿的方向，

振動的所述切削工具的所述平均位置是所述切削工具的振動的振幅的中心。