模具钢加工设备部件:飞刀切削工艺的典型应用

    核心提示：飞刀切削（Flycutting）是在超精密车床的基础上，通过改变刀具和工件的装夹方法，提高大曲率狭长工件切削效率的加工模式。它的原理是将刀具径向安装在圆柱形的刀盘前端上，再将刀盘安装在车床主轴上随主轴高速旋转, 故称为“飞刀”。工件则安装在工作台上随工作台进行直线进给，从而实现切削过程。

    除了回转对称的镜片外，各种波导器件在产品上的应用也越来越多，波导器件是一种引导和约束光传播路径和方向的光学器件。条形波导器件特点是镜面曲率大、形状狭长，采用一般车削加工的效率低而且加工范围受车床的主轴回转半径限制。

　　加工条形波导器件

　　当一条刀具轨迹完成后，“飞刀”随着主轴沿切削间距方向移动一定距离，转为另一条轨迹的加工。由于刀具每旋转一周，刀具与工件只接触一次，加工效率比较低，因此以飞刀切削平滑曲面时，一般采用聚晶金刚石材料的圆弧刀刃车刀来取代单晶金刚石尖刀，以尽量增大切削间距，同时提高主轴转速，以提高加工效率。

　　加工具有微结构阵列的光学器件

　　微结构表面是指具有特定功能的微小表面拓扑形状，形面精度达亚微米级的表面。如微结构阵列光学器件、菲涅尔透镜、衍射光学元件、梯度折射率透镜、闪耀光栅、多棱镜等，上图是典型的金字塔微结构。由于微结构阵列光学元件能大大提高光学器件的深宽比，有利于产品的小型化。

　　利用飞刀切削加工微结构阵列的原理是在整个面上完成一个方向的加工后, 根据要加工的微结构形状的需要将工件转动一定的角度再进行另一个方向的加工, 直到加工出所需要的线性槽微结构、由多条相交线组成的微槽结构阵列，重复性的棱柱矩阵、金字塔矩阵等。

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