[發(fā)明專利]一種采用雙圓錐形圓弧刻刀進(jìn)行無空行程機(jī)械刻劃衍射光柵的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910607762.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN110308505A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石廣豐;史潮潮;史國權(quán);韓冬冬;韓旭;劉思宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B5/18
• 分類號(hào): G02B5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種采用雙圓錐形圓弧刻刀無空行程進(jìn)行機(jī)械刻劃衍射光柵的方法，其特征在于：在刻劃光柵的過程中，刀架帶動(dòng)雙圓錐形圓弧刻刀刻完一個(gè)槽后，刀架抬刀并橫向進(jìn)給一個(gè)光柵槽距，無需調(diào)整雙圓錐形圓弧刻刀安裝角度直接落刀并反方向刻劃，直至刻劃完指定的光柵槽形，所述雙圓錐形圓弧刻刀的安裝方位角、俯仰角為零，滾轉(zhuǎn)角根據(jù)實(shí)際工藝給定。本發(fā)明利用雙圓錐形圓弧刻刀的結(jié)構(gòu)、安裝和成形特點(diǎn)，直接在原有返回空行程過程中進(jìn)行有效刻劃，避免了返回空行程的產(chǎn)生，在刀架反方向移動(dòng)的時(shí)候也完成了刻劃，有效縮短了機(jī)械刻劃衍射光柵的總體時(shí)間，提高了機(jī)械刻劃衍射光柵的加工效率，降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及到采用一把雙圓錐形圓弧刻刀對(duì)光柵毛坯進(jìn)行無空行程機(jī)械刻劃衍射光柵的刻劃技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前的衍射光柵機(jī)械刻劃方法主要是采用刻刀順序刻劃的方式來實(shí)現(xiàn)機(jī)械刻劃成形，即在一次槽刻劃完成過后，抬刀，空行程回到初始位置，然后刻刀再橫向進(jìn)給一個(gè)光柵槽距，然后進(jìn)行下道槽形的落刀重新刻劃。這種刻劃方法產(chǎn)生的返回空行程浪費(fèi)了機(jī)械刻劃衍射光柵的總體時(shí)間，犧牲了加工效率。本發(fā)明利用雙圓錐形圓弧刻刀的結(jié)構(gòu)、安裝和成形特點(diǎn)，直接在原有返回空行程過程中進(jìn)行有效刻劃，避免了返回空行程的產(chǎn)生，在刀架反方向移動(dòng)的時(shí)候也完成了刻劃，有效縮短了機(jī)械刻劃衍射光柵的總體時(shí)間，提高了機(jī)械刻劃衍射光柵的加工效率，降低了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種采用雙圓錐形圓弧刻刀無空行程進(jìn)行機(jī)械刻劃衍射光柵的方法。

本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)：

在刻劃光柵的過程中，刀架帶動(dòng)雙圓錐形圓弧刻刀刻完一個(gè)槽后，刀架抬刀并橫向進(jìn)給一個(gè)光柵槽距，無需調(diào)整雙圓錐形圓弧刻刀安裝角度直接落刀并反方向刻劃，直至刻劃完指定的光柵槽形。所述雙圓錐形圓弧刻刀安裝在刀架上的安裝角度方位角、俯仰角為零，滾轉(zhuǎn)角根據(jù)實(shí)際工藝給定，安裝角度確定后，在整個(gè)光柵毛坯的刻劃過程中保持不變。

雙圓錐形圓弧刻刀位于刀架上，該刀架具有刀架坐標(biāo)系XYZ，所述刀架可轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，所加工的工件具有工件坐標(biāo)系X’Y’Z’,所述X’方向?yàn)榭痰对诠ぜ砻娴目虅澾\(yùn)動(dòng)方向，Y’正方向?yàn)榭虅澋对诠ぜ砻娴臋M向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，Z’方向?yàn)榭虅澋对诠ぜ砻娴穆涞逗吞У哆\(yùn)動(dòng)方向；所述刀架坐標(biāo)系XYZ和工件坐標(biāo)系X’Y’Z’相互平行，且方向一致，刻刀在X’Y’Z’坐標(biāo)系里面的坐標(biāo)為(X1,Y1,Z1)。

進(jìn)一步地，該方法包括如下步驟：

S1、刻劃前，根據(jù)光柵槽形指標(biāo)和材料力學(xué)性能選擇合適的雙圓錐形圓弧刻刀結(jié)構(gòu)參數(shù)和刻劃深度；通過雙圓錐形圓弧刻刀自身的精密轉(zhuǎn)動(dòng)功能調(diào)節(jié)雙圓錐形圓弧刻刀刀刃相對(duì)于刻劃方向的安裝角度(安裝角度方位角、俯仰角為零，滾轉(zhuǎn)角根據(jù)實(shí)際工藝給定)；

S2、以雙圓錐形圓弧刻刀刀刃為基準(zhǔn)，通過刀架豎直方向的精密位移調(diào)節(jié)進(jìn)行雙圓錐形圓弧刻刀刀刃相對(duì)光柵毛坯表面的對(duì)刀；

S3、以雙圓錐形圓弧刻刀刀刃為基準(zhǔn)，通過刀架豎直方向的精密位移調(diào)節(jié)進(jìn)行雙圓錐形圓弧刻刀刀刃相對(duì)光柵毛坯表面的落刀；

S4、刀架帶著雙圓錐形圓弧刻刀沿著刻劃方向X’正方向在光柵毛坯上進(jìn)行刻劃,刻完指定槽長后,刀架抬刀；

S5、刀架帶著雙圓錐形圓弧刻刀沿著Y’方向橫向進(jìn)給一個(gè)光柵常數(shù)d；

S6、以雙圓錐形圓弧刻刀刀刃為基準(zhǔn)，通過刀架豎直方向的精密位移調(diào)節(jié)進(jìn)行雙圓錐形圓弧刻刀刀刃相對(duì)光柵毛坯表面的落刀；

S7、刀架帶著雙圓錐形圓弧刻刀沿著刻劃方向X’負(fù)方向在光柵毛坯上進(jìn)行刻劃,刻完指定槽長后,刀架抬刀；

S8、刀架帶著雙圓錐形圓弧刻刀沿著Y’方向橫向進(jìn)給一個(gè)光柵槽距d；