中阶梯光栅刻划刀具抗磨损设计

采用DEFORM有限元分析软件模拟中阶梯光栅刻划刀具在光栅刻划过程中的应力分布,并结合金刚石晶体解理特征设计了抗磨损刀具刃口取向。当光栅刻划刀具刃尖点受最大摩擦力方向平行于金刚石晶体周期键连(PBC)方向,且刀具Z向载荷垂直于(111)晶面时,定向面与(111)晶面夹角为27°,非定向面与(111)晶面夹角为63°;光栅刻划刀具在72 g负载条件下,刻程超过17 km时,刀具刃口无崩口等缺陷。采用该方法设计的光栅刻划刀具使用寿命大大超出了传统刀具的使用寿命(刻程约0.8 km),证明了中阶梯光栅刻划刀具抗磨损设计方法的合理性和有效性。

可在线换刃圆弧光栅刻划刀具设计

基于设计基准、工艺基准及应用基准统一原则,设计了可在线换刃圆弧光栅刻划刀具结构,研究了其刃磨工艺,利用自行设计的刃磨实验设备刃磨出了新型的光栅刻划刀具,其半径约为7.75mm,圆锥面光洁度为5nm,刃口质量好。