单点金刚石超精密车削原理介绍

单点金刚石车削（APDT）加工技术是获得纳米级表面粗糙度及形状精度的加工技术，其是用超精密数控车床和天然单晶体金刚石作刀具，在计算机控制下进行加工，已广泛应用于光学元件、航空航天、激光技术等领域。 用金刚石刀具对工件进行超精密车削的目的就是为了获得不仅具有较高的尺寸精度，还具有良好的表面完整性（如较低的表面粗糙度、较小的表面变质层）的高品质零件。

单点金刚石车削加工技术是超精密加工中常用的技术。由于金刚石的硬度高，耐磨性强，导热性优越，因此，金刚石刀具的刃口可以非常锋利（刃口半径可以小于0.05μm甚至更小）。在理想状态下，采用圆弧刃单点金刚石刀具进行超精密车削加工时，在工件加工表面形成轮廓峰和轮廓谷，它们之间的距离就是理论残留高度或者理论粗糙度，在实际超精密切削塑性材料时，主切削刃和前 刀面的主要任务是去除材料，切削层在前刀面的挤压作用下发生剪切滑移和塑性变形，然后形成切屑沿前刀面流出。前刀面的形状直接影响塑性变形的程度、切屑的卷曲形式和切屑刀具之间的摩擦特性，并直接对切削力、切削温度、切屑的折断方式和加工表面品质形成显著影响。主切削刃是前刀面和后刀面的交线，实际上前刀面和后刀面的交线不可能为理想直线，而是一微观交接的曲线。该曲线的形状可以近似用与其在不同位置的法平面相交成交线的平均曲率半径来反映，称其为刃口半径。刃口半径越小， 应力越集中，变形越容易，切削力越小，加工表面品质越好。