预计安装“透视眼”的超精密加工工具的磨损评估

北京，8月15日(科学日报)——超精密飞刀铣削是一种高精度多轴联动铣削技术，广泛用于加工亚微米尺寸精度和纳米级表面粗糙度的非旋转对称微纳结构表面。然而，加工过程中刀具的磨损会导致加工表面质量的恶化，影响加工效率。15日，记者从深圳大学了解到，深圳大学机电工程与控制工程学院副研究员张国庆发现，超精密飞刀铣削中的切屑形态与刀具磨损特性有一定的对应关系。基于这种关系，可以提出一种新的在线识别刀具磨损和加工表面形貌的方法。

通过实验，张国庆揭示了超精密飞刀铣削过程中金刚石刀具的磨损特性，以及刀具磨损特性引起的切屑和加工表面形貌的变化。通过理论分析，研究了超精密飞刀铣削的基本切削机理和切屑形成机理，建立了切屑形态的几何模型。

随后，通过研究实现了刀具微屑磨损和工件表面形貌的在线识别和三维重建。实现了稳态刀具磨损和工件表面质量的在线评估张国庆表示，最后，分析研究了加工参数、测量误差和材料特性对刀具磨损和工件表面形貌三维重构形貌的影响规律，并提出了精度改进策略，以提高刀具磨损和工件表面形貌特征的识别精度。建立了超精密飞刀铣削刀具磨损和工件表面形貌在线识别系统。

张国庆表示，与传统的在线刀具磨损识别方法相比，该方法可以实现超精密飞刀铣削过程中刀具磨损模式的在线精确识别和加工表面的在线表征。相关研究有助于了解超精密飞刀铣削中的切屑形成机理，优化切削策略，减少刀具磨损，提高刀具寿命，保证加工表面质量，减少时间消耗，从而提高生产效率。(记者马爱平)