42、微结构表面加工中的工具定位与表面损伤研究及五轴机床误差检测补偿

微结构表面加工中的工具定位与表面损伤研究及五轴机床误差检测补偿

在现代制造业中，微结构表面的加工以及五轴机床的精度检测都面临着诸多挑战。本文将深入探讨微结构表面加工中工具定位方法及表面损伤问题，同时介绍五轴机床中消除线性轴误差对旋转轴球杆仪测试影响的方法。

微结构表面加工工具定位与表面损伤

• FS - FTS在微结构表面加工中的应用及问题
  • FS - FTS在大面积微结构表面制造中有着良好应用。微结构表面要求单个微结构单元在大面积上具有精确的三维几何形状和可控间距。然而，在长切削路径的耗时加工过程中，刀具磨损不可避免，随着切削路径增加，加工精度降低，这是大面积微结构表面制造的主要问题之一。因此，需要更换磨损刀具对剩余未加工区域进行拼接制造。
  • 传统工具定位方法包括用接触探头探测刀刃、测量已加工到规定几何形状的工件以及使用光学系统确定刀刃位置。但这些方法只能在制造过程开始时将刀具设置到编程刀具路径的起点，且需要额外测量仪器，会使机床配置复杂。
• 基于FS - FTS的新工具定位方法
  • 为解决传统方法的不足，提出了基于FS - FTS的新工具定位方法。该方法无需额外测量仪器就能准确识别新刀具位置。首先，通过监测FS - FTS力传感器输出，使新刀具与已加工表面接触。接触建立后，利用金刚石刀具通过伺服控制接触力扫描已加工微结构的表面形状。
  • 由于接触检测和表面形状测量都基于接触力，微刀具刀刃与工件间的接触力会对微结构表面造成损伤。为保持微结构表面的光滑度，研究