非共振椭圆振动切削BK7光学玻璃的亚表面损伤深度预测研究

椭圆振动辅助切削引起的亚表面损伤严重影响BK7光学玻璃的应用,但是目前尚无关于椭圆振动辅助切削的亚表面损伤深度预测模型。应用脆性材料的压痕断裂力学,结合经典公式,利用切削力和亚表面损伤深度的相关性,建立基于椭圆振动辅助切削加工BK7光学玻璃的亚表面损伤深度预测模型,使用有限元软件模拟不同切削参数对工件亚表面损伤深度的影响。研究发现,亚表面损伤深度与切削力的指数成正比(即κ^(Fχ)_(c));随着切削参数的变化,亚表面损伤深度的变化趋势与切削力的变化趋势一致;二者的线性回归方程中,所得指数χ=0.54与预测模型的0.45非常接近,模型得到了很好的验证。利用该模型,可以通过测量切削力快速实时地预测椭圆振动辅助切削加工BK7光学玻璃时产生的亚表面损伤深度。