[发明专利]一种可调整金刚石刀具前角与高度的方法

权利要求书

1.一种可调整金刚石刀具前角与高度的方法，所述方法是通过可调整金刚石刀具前角与高度的装置实现的，所述装置包括垂直位移台(1)、角度位移台(2)、刀具安装底座(3)、金刚石刀具(4)、刀具固定块(5)、步进电机一(7)以及步进电机二(9)；所述垂直位移台(1)设置在超精密机床上，并通过步进电机二(9)进行驱动；垂直位移台(1)的上端设有角度位移台(2)，所述角度位移台(2)通过步进电机一(7)进行驱动，并上端设有刀具安装底座(3)；所述金刚石刀具(4)放置在所述刀具安装底座(3)上，并通过刀具固定块(5)进行安装固定；所述步进电机一(7)以及步进电机二(9)均由控制器控制；所述角度位移台(2)的角度标识处安装转动限位机构；其特征在于：所述方法包括如下步骤：

S1：将垂直位移台(1)与步进电机二(9)组装后安装到超精密机床上，将角度位移台(2)与步进电机一(7)组装后安装到垂直位移台(1)上，将刀具安装底座(3)安装到角度位移台(2)上；

S2：将金刚石刀具(4)水平安装到刀具安装底座(3)上并通过刀具固定块(5)对金刚石刀具(4)进行固定；

S3：测量角度位移台(2)圆心位置；

S4：测量金刚石刀具(4)刃口位置，计算金刚石刀具(4)刃口相对角度位移台(2)圆心的距离，即得到金刚石刀具(4)刃口转动半径；

S5：在控制器的控制界面输入金刚石刀具(4)转动角度与刃口转动半径；

S6：在控制器中输出指令，使Z轴导轨(14)的直线电机、步进电机一(7)以及步进电机二(9)运作，使金刚石刀具(4)前角转动到所需角度，同时保持刀具刃口相对机床坐标系位置不变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述转动限位机构包括右限位开关(21)、左限位开关(22)以及限位块(23)，所述限位块(23)设置在角度位移台(2)的转动端，并下端设有延长杆，且设置在右限位开关(21)以及左限位开关(22)之间，所述延长杆与右限位开关(21)以及左限位开关(22)配合设置，所述右限位开关(21)以及左限位开关(22)均设置在角度位移台(2)的底座。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述S3包括如下步骤：

S301：在角度位移台(2)圆心位置处刻线，使其与角度位移台(2)的0°刻线重合；

S302：移动超精密机床的Z轴导轨(14)，调整水平距离；

S303：通过调整垂直位移台(1)的高度，以调整角度位移台(2)的高度；

S304：使S301所述刻线在CCD相机(13)中清晰可见，打开CCD相机(13)的十字刻线功能；

S305：使刻线两侧与十字刻线横轴重合，记录刻线两侧在超精密机床坐标系下的位置Z₁和Z₂，

S306：通过下式计算得到角度位移台(2)的圆心位置Z_圆心为

Z_圆心＝(Z₁+Z₂)/2。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：S4所述测量金刚石刀具(4)刃口位置包括如下步骤：

S401：移动超精密机床的Z轴导轨(14)，调整水平距离；

S402：通过调整垂直位移台(1)的高度，以调整角度位移台(2)的高度；

S403：使金刚石刀具(4)的刃口在CCD相机(13)中清晰可见，打开CCD相机(13)的十字刻线功能；

S404：调整Z轴导轨(14)的位置，使金刚石刀具(4)刃口与CCD相机(13)中的十字刻线横轴重合，得到金刚石刀具(4)刃口位置Z_刃口。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述金刚石刀具(4)的刃口转动半径R的计算方式如下：

R＝|Z_刃口-Z_圆心|。