Анализ условий и выбор режимов алмазного микрофрезерования плоских поверхностей

Рассмотрена сверхточная обработка плоских поверхностей из алюминиевого сплава, монокристалла дигидрофосфата калия и монокристалла кремния однорезцовой алмазной фрезерной головкой. Разработана методика расчета сил резания в диапазоне толщин срезаемого слоя от сотых до десятых долей микрометра, что соответствует подаче от десятых долей до целых значений микрометра на оборот. Проведен анализ изменения сил, температур резания и погрешности обработки в зависимости от подачи инструмента и пути резания. Приведены сравнительные данные по силам резания, полученные из литературных источников. Предложенная расчетная методика использована для анализа режимных параметров, обеспечивающих обработку, в том числе крупногабаритных плоских поверхностей монокристалла дигидрофосфата калия с погрешностью менее 1 мкм и шероховатостью 6 нм.

Литература

[1] Furukawa Y., Moronuki N. Effect of Material properties on Ultra Cutting Processes. Annals of the CIRP, 1988, vol. 37/1, pp. 113–116.

[2] Wang Hongxiang, Sun Tao, Zhang Longjiang. Experimental Research on Cutting Force in Ultra-precise Turning. China Academic Journal Electronic Publishing House, 2003, vol. 37, no. 5, pp. 10–12.

[3] Uddin M.S., Seah K.H.W., Li X.P., Rahman M., Liy K. Effect of crystallographic orientation on wear of diamond tools for nano-scale ductile cutting of silicon. Wear, 2004, vol. 257, is. 7–8, pp. 751–759.

[4] Лапшин В.В., Грубый С.В. Повышение точности и качества алмазной лезвийной обработки плоских поверхностей. Вестник машиностроения, 2015, № 5, с. 57–62.

[5] Андреев Н., Бабин А., Бредихин В., Ершов В. Производство крупногабаритной оптики из водорастворимых кристаллов. Фотоника, 2007, № 5, с. 34–37.

[6] Nikogosyan D.N. Nonlinear Optical Crystals: A Complete Survey. Springer Science+Business Media Inc., 2005. 427 p.

[7] Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. Москва, МИСИС, 2000. 432 с.

[8] Chen H., Dai Y., Zheng Z., Gao H., Li X. Effect of crystallographic orientation on cutting forces and surface finish in ductile cutting of KDP crystals. Machining science and technology, 2011, vol. 15, is. 2, pp. 231–242.

[9] Грубый С.В., Лапшин В.В. Моделирование процесса и разработка технологии сверхточной обработки плоских отражателей однорезцовой алмазной фрезерной головкой. Наука и образование: научное издание, 2014, № 2, с. 49–74, doi: 10.7463/0214.0699743. URL: http://technomagelpub.elpub.ru/jour/article/view/518/520 (дата обращения 15 января 2018).

[10] Розенберг Ю.А. Резание материалов. Курган, Изд-во ОАО «Полиграфический комбинат» Зауралье, 2007. 294 с.

[11] Грубый С.В. Расчет сил резания при обработке пластичных материалов в широком диапазоне толщин срезаемого слоя. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018, № 2, с. 3–10.