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       玻璃屬于硬脆材料，很早以前就被用于我們的日常生活中。近年來，隨著IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)，玻璃作為光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)材料，其需求量不斷增加。此外，在材料開發(fā) 、醫(yī)療、制藥、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域，玻璃作為檢查基板的制作材料，其用量也越來越大。這些構(gòu)件所需玻璃制品的生產(chǎn)，可大致分為兩類：平面或曲面加工和微細(xì)形狀加工。前者通過化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工 序，目前已確立了納米級(jí)的高水平表面加工技術(shù)。而對(duì)于后者，由于玻璃具有易碎、易缺損的特性，以前，用機(jī)械方法直接進(jìn)行加工被認(rèn)為十分困難，因此一般是利用氫氟酸進(jìn)行化學(xué)去除法加工。
      近年來，采用激光、等離子等各種加工方法，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟玻璃的微細(xì)加工。但是，這些加工方法所使用的設(shè)備復(fù)雜，所需費(fèi)用也相當(dāng)高。大家都寄希望于開 發(fā)出價(jià)格低廉、操作簡單的加工方法?；谶@種現(xiàn)狀，近年來，利用機(jī)械加工方法對(duì)玻璃材料進(jìn)行切削試驗(yàn)的研究以及技術(shù)開發(fā)不斷增多。日本的竹內(nèi)教授等人報(bào)告了利用立銑刀對(duì)玻璃進(jìn)行三維形狀加 工的研究，其可行性和實(shí)用性值得期待。作者著眼于立銑刀的切削機(jī)理，對(duì)玻璃材料進(jìn)行了10μm以上的溝槽加工試驗(yàn)，以考察其切削特性。本文介紹了用球頭立銑刀加工玻璃材料的切削特性及應(yīng)用實(shí)例 。
      立銑刀對(duì)玻璃的塑性-脆性混合模式切削從刀具軸對(duì)應(yīng)的垂直斷面內(nèi)的刃口軌跡，以及刃口軌跡與后續(xù)刃口軌跡的干涉曲線模式可以看出，立銑刀在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)由 下向上運(yùn)動(dòng)，每旋轉(zhuǎn)一次就將切除一部分材料。在這種加工過程中，刃口不斷地切入和切出(脫離)材料。因此，刃口每旋轉(zhuǎn)一次的切削厚度由0增加到最大切削厚度，然后又逐漸減少到0。
      隨著刀具的移動(dòng)，其余部分隨后也被切削。如果玻璃的切削厚度在1μm以下，就會(huì)與金屬一樣生成切屑，在不發(fā)生脆性龜裂的情況下實(shí)現(xiàn)材料的去除。因此，將 切削厚度保持在 1μm以下，可使加工表面不受到脆性損傷。在實(shí)際加工過程中，由于主軸的振動(dòng)及刀具彎曲的影響，并不能得到理想的切削軌跡。在刃口切入部位和切出部位附近，加工表面的創(chuàng)建機(jī)理 也存在同樣的情況。
      因此，要設(shè)定適當(dāng)?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃的塑性加工。用球頭立銑刀加工時(shí)，切削刃軌跡的旋轉(zhuǎn)半徑隨著刀具軸方向高度的提升而增大。因此 ，根據(jù)上述機(jī)理，從溝槽底部到溝槽上部形成加工表面時(shí)，即使沿軸向的切深較大，加工表面也不會(huì)發(fā)生脆性損傷。但是，刃口底部的旋轉(zhuǎn)半徑過小，切削速度很低。因此，為了提高切削性能，將刀具 向進(jìn)給方向傾斜一定角度，以保持一定的切削速度來進(jìn)行加工。