[發(fā)明專利]一種利用李薩茹圖形軌跡運動加工微通道結(jié)構(gòu)的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310243429.2
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116275217A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛勃;卞嘉偉;楊春梅;吳哲
• 申請（專利權(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23Q15/013
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 郭瑩瑩

1.一種利用李薩茹圖形軌跡運動加工微通道結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.構(gòu)建基于李薩茹圖形的銑削軌跡；

S2.切削厚度和切削角度的準(zhǔn)確的相關(guān)計算；

S3.微銑削加工前的準(zhǔn)備；

S4.微通道結(jié)構(gòu)的加工；

S5.微通道結(jié)構(gòu)的檢測及評價。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用李薩茹圖形軌跡運動加工微通道結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述S1.構(gòu)建基于李薩茹圖形的銑削軌跡的具體步驟為：

S11.列出隨參數(shù)相位差、頻率比變化的李薩茹圖形，從中獲得李薩茹圖形的變化規(guī)律；

S12.通過已有的李薩茹圖形變化規(guī)律，分析不同形狀的李薩茹圖形，得到最符合理想切削軌跡效果的李薩茹圖形：圖形對稱且兩側(cè)運動方向相同，即為滿足加工時兩側(cè)同時逆銑的情況，

此時的李薩茹圖形參數(shù)方程為：

其中，x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)，θ為相角，影響李薩茹圖形的形狀變化的參數(shù)有：A_x為x軸幅值，A_y為y軸幅值，n為頻率比為相位差；

S13.結(jié)合方程1，做出無步進時三棱錐探針(4)的兩條參與切削的切削刃的切削軌跡圖，

S14.結(jié)合實際切削，引入刀具進給，提出基于李薩茹圖形的軌跡方程：

其中：加工微通道的寬度為2A_x，三棱錐探針(4)振動頻率為f，進給速度為V_f；

基于切削軌跡運動方程，獲得幅值參數(shù)A_x，A_y以及相位差的變化對軌跡形狀的影響規(guī)律；

S15.依據(jù)擬加工微通道的尺寸參數(shù)，設(shè)置軌跡方程2中的參數(shù)，得到此時的三棱錐探針(4)運動軌跡圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用李薩茹圖形軌跡運動加工微通道結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述S15中軌跡方程2的參數(shù)有：三棱錐探針的振動頻率為200Hz，A_x＝5μm，A_y＝2.5μm，相位差進給速度V_f＝200μm/s。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用李薩茹圖形軌跡運動加工微通道結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述S2.切削厚度和切削角度的準(zhǔn)確的相關(guān)計算，具體步驟為：

S21.結(jié)合S13中的切削軌跡圖和S15中的三棱錐探針(4)運動軌跡圖，得到實際加工過程中三棱錐探針(4)切削刃的切削軌跡圖；

S22.連續(xù)繪制兩個周期的切削軌跡，得到三棱錐探針(4)一次切削中的切削厚度和切削角度示意圖；

S23.通過軟件繪制第k個周期和第k+1個周期內(nèi)刀具運行的切削軌跡，計算第K+1個周期內(nèi)的切削軌跡切削部分上一點的法線，計算法線與切削刃的夾角，即為銑削截面內(nèi)的銑削前角，計算法線與第k個周期內(nèi)的切削軌跡的交點，兩點的距離即為銑刀運行至該點的銑削厚度；

S24.改變軌跡方程中的相位角，繪制銑削角度與銑削厚度曲線，研究未變形銑削角度與未變形銑削厚度的變化規(guī)律，用于研究不同加工軌跡下的加工表面與加工厚度的關(guān)系，尋找適宜的未變形加工角度及加工厚度范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用李薩茹圖形軌跡運動加工微通道結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述S3.微銑削加工前的準(zhǔn)備，包括以下步驟：

S31.調(diào)平樣品(5)表面；

S32.對三棱錐探針(4)針尖相對于二維電動移動臺(8)運動方向的朝向進行調(diào)整；

S33.調(diào)整三棱錐探針(4)針尖的位置使得三角形壓痕的一條邊與x軸方向平行，與y軸方向垂直，從而完成三棱錐探針(4)針尖的朝向定位。