傳統(tǒng)的微細銑削技術(shù)研究與應(yīng)用主要是采用直徑幾十微米至1mm的微型立銑刀绎疟，在常規(guī)尺寸的超精密機床上進行微細加工咒舰。由于這些機床主要用于加工精度很高的非微小幾何尺寸零件，通常需要通過昂貴的設(shè)計和制造工藝來達到所期望的目標(biāo)精度曼砾，而對于微小零件的加工埂帜，則缺少必要的柔性，且加工成本高跑著、效率低跑科。微小型化的加工設(shè)備具有節(jié)省空間、節(jié)省能源门幌、易于重組贝渣、成本低等優(yōu)點。近年來熏盲，利用微小型加工設(shè)備實現(xiàn)微細銑削加工已引起人們的普遍重視确告，并實現(xiàn)了采用微型刀具在微小型機床上的微細加工過程。在對微細銑削加工技術(shù)的研究中券雕，研究重點主要集中于加工表面質(zhì)量遇患、切削力、刀具的磨損和壽命虽另、切屑狀態(tài)暂刘、對微小零件的加工能力等方面。  

　∥娲獭（1）加工表面質(zhì)量及毛刺  

　　在對微細加工表面質(zhì)量的研究中谣拣，表面粗糙度一直是備受關(guān)注的問題。韓國的(暫不可見)等人在黃銅上進行了微細銑削實驗族展，并采用統(tǒng)計學(xué)方法分析了刀具直徑森缠、切削深度拔鹰、主軸轉(zhuǎn)速、進給率等參數(shù)對表面粗糙度的影響贵涵，建立了一個新的表面粗糙度數(shù)學(xué)模型列肢。研究表明，進給率起著主要的影響作用宾茂，表面粗糙度隨著刀具直徑和主軸轉(zhuǎn)速的增加呈線性增長瓷马。然而，刀具的硬度和主軸的振動帶來的影響卻比進給率更大跨晴。最后指出裂怕，增加結(jié)構(gòu)和刀具的硬度及剛度，降低主軸的振動曹是，是在該加工條件下提高表面質(zhì)量的最好方法椒缀。

　　德國的J.Schmidt等人對微細銑削進行了大量研究。在切削硬鋼（HRC52）時房睁，發(fā)現(xiàn)在切入的一段脑播，因刀具的劇烈磨損導(dǎo)致表面粗糙度不穩(wěn)定，在逆銑切入一側(cè)最差侈吨，中間部分最好冗级，順銑一側(cè)居中（Rz0.5～1.6μm）。隨著刀具的繼續(xù)磨損是临，逆銑一側(cè)粗糙度變好粮森，順銑一側(cè)降低，表面粗糙度趨于穩(wěn)定兆又。而在切削軟鋼（HRC42）時拢宛，沒有出現(xiàn)上述現(xiàn)象，表面粗糙度始終是中間部分最好（Rz0.7～1.8μm）陈莽。此外還進行了每齒進給量為7μm的銑削實驗渤昌，也獲得了不錯的表面質(zhì)量，而這種進給量在切削高硬度材料（HRC52）時被認為是不合適的走搁。

　　毛刺是影響微細銑削加工質(zhì)量的主要因素独柑。Lee等人通過實驗研究了微細銑削鋁和銅時產(chǎn)生的毛刺。實驗中觀察到5種類型的毛刺：順銑側(cè)面切入毛刺私植、槽側(cè)面頂端毛刺忌栅、槽底面切出毛刺和逆銑側(cè)面切出毛刺，且毛刺尺寸隨著背吃刀量和進給量的增加而增大曲稼。德國的J.Schmidt等人發(fā)現(xiàn)索绪，只有在每齒進給量為0.5μm時才會出現(xiàn)幾毫米長的毛刺，大多數(shù)情況下毛刺的高度在5～60μm贫悄，這對所加工模具的實際應(yīng)用沒有影響瑞驱，結(jié)果令人滿意娘摔。此外還發(fā)現(xiàn)順銑一側(cè)的毛刺較大，硬材料的毛刺比軟材料的毛刺大唤反；隨著刀具的磨損凳寺，毛刺會變大，尤其在逆銑一側(cè)旧搔；隨著切削速度的增加旁核，毛刺略有減小。  

　　目前侣赘，世界各國對表面粗糙度已進行了大量研究麦葱，但對加工硬化涝猩、殘余應(yīng)力的研究還鮮有報道频澜，而這些因素對微小零件的性能都有很大影響，相信具有很大的研究價值期司，會成為未來的研究方向之一试授。  

　　（2）微細切削力  

　　在銑削過程中闭廊，刀具的受載狀態(tài)極其復(fù)雜辈畜，不斷受到大小、位置不同的機械沖擊和熱沖擊載荷典义。由于微細銑削中的每齒進給量小于（或等于）刀具切削刃鈍圓半徑洽腊，切削加工過程從以剪切為主變化到以摩擦、擠壓或耕犁為主藕各；又由于切削速度較高池摧，沖擊載荷較大，使得微細切削力與傳統(tǒng)銑削力有很大的不同激况。  

　　Bao和Tansel針對采用微徑立銑刀進行微細銑削加工時的切削力進行了研究作彤，提出了改進的切削力模型。該模型通過計算刀具旋轉(zhuǎn)和前移時刀尖軌跡引起的切屑厚度變化得出乌逐，并且考慮了每齒進給量與刀具半徑比值的不同竭讳、刀具跳動量和刀具磨損對切削力的影響，并通過實驗驗證了該模型比傳統(tǒng)的立銑模型更為準(zhǔn)確浙踢。 

　　Vogler等人提出了一個微細立銑削加工的力學(xué)模型绢慢，考慮了異質(zhì)材料中不同的相，發(fā)現(xiàn)金屬材料中的多相導(dǎo)致切削力的高頻變化洛波，從而解釋了微細銑削多相材料時切削力中出現(xiàn)的高頻信號胰舆。  

　　目前對微細切削力的研究還不多，還需進一步了解微細切削力的特征奋岁，并可以考慮通過對切削力的實時監(jiān)測思瘟，動態(tài)調(diào)節(jié)切削用量荸百，以控制切削力，提高加工表面質(zhì)量耻胖，延長刀具使用壽命债竖。  

　　（3）微刀具的磨損肌顾、壽命及切屑狀態(tài)  

　　利用小直徑立銑刀進行微細加工時姨猖，由于對切削后加工面的修整非常困難，因此希望能用一把銑刀完成最終加工工序冕盅。而且高精度形狀加工耗用的切削時間往往需要數(shù)小時漆逐，因此對刀具的壽命和切削性能提出了更高要求。  

　　Rahman等人采用直徑1mm的立銑刀對純銅進行了微細銑削實驗宇颊，利用統(tǒng)計學(xué)中的響應(yīng)曲面法建立了純銅微細銑削過程中刀具壽命的二次模型撬替，得出切削速度和背吃刀量對刀具壽命影響顯著，而進給速度的影響不顯著传悍。切削刃磨鈍顯現(xiàn)出切削力的增加梦柬。同時應(yīng)當(dāng)考慮微型刀具的直徑和刃口尺寸。Zhou等人用直徑2mm的立銑刀高速銑削石墨電極幻狈，指出刀具磨損以磨粒磨損為主磺送，磨損形態(tài)為后刀面磨損、前刀面磨損灿意、微碎裂和破損估灿，切屑形狀有塊狀、柱狀缤剧、球狀和片狀馅袁；涂層刀具的壽命是無涂層刀具的1.5倍；提出利用空氣噴射管口和吸塵器能有效減少刀具的磨損和破損鞭执。Miyaguchi等人指出司顿，刀具壽命可以通過減小刀具剛度得以延長，由于刀具的低剛度兄纺，刀具的彎曲平衡了切削力大溜，調(diào)節(jié)了跳動量的影響，導(dǎo)致兩個切削刃均勻磨損估脆。  

　　在微刀具的微細銑削加工中钦奋，切屑狀態(tài)是實現(xiàn)精密加工、控制加工過程疙赠、判斷加工能力的重要因素付材。Kim等人對微細銑削過程中切屑的形成進行了實驗研究。以不同的進給量對黃銅工件銑槽鼠废，通過收集切屑進行測量以及觀察槽底表面的SEM圖像發(fā)現(xiàn)帜焰，當(dāng)每齒進給量小于切削刃鈍圓半徑時集圈，實際切屑體積是名義切屑體積的數(shù)倍，進刀痕跡間隔也大于每齒進給量味爷。隨著每齒進給量的增加恩奢，實際切屑體積逐漸接近名義切屑體積。由此可知嫩属，微細銑削中以較小的每齒進給量進給期間并不是總會形成切屑阎恒，即切屑的形成是間歇性的，斷斷續(xù)續(xù)產(chǎn)生的瞄惑。  

　　為了提高微細銑削加工質(zhì)量棺厚，必須對刀具的磨損及壽命進行研究，可以考慮通過切削力漓楣、表面粗糙度离钱、刀具的振動來研究刀具的磨損、破損情況豌熄。 

　∈卩帧（4）對微小零件的加工能力  

　　目前，大多數(shù)微細銑削研究都集中于所能實現(xiàn)的形狀特征能力方面锣险，其目的是期望在微小型加工設(shè)備上實現(xiàn)復(fù)雜微型零件（如微型模具等）的實用化加工。為了提高加工復(fù)雜形狀的能力和加工效率览闰，多軸聯(lián)動的微小型加工設(shè)備的研究也已經(jīng)開始芯肤。

　　韓國的Young等人研制了一臺五軸微小型立式銑床，他們使用直徑200μm和100μm的硬質(zhì)合金平頭立銑刀压鉴，在黃銅工件上加工出了厚25μm崖咨、高650μm的微型墻結(jié)構(gòu)，以及微型方柱（30μm×30μm×320μm）油吭、微型圓柱以及微型葉輪（直徑600μm）結(jié)構(gòu)击蹲。

　　德國的J.Schmidt等人為了證明微細銑削加工微小模具的能力，加工了微車輪婉宰、微齒輪的模具（工件硬度HRC52）歌豺，獲得了較好的精度（0.01mm）及合適的表面粗糙度，并在一個小時內(nèi)完成加工心包。 

　　在國內(nèi)宁路，哈爾濱工業(yè)大學(xué)精密工程研究所研制了國內(nèi)首臺微小型臥式銑床，尺寸為300mm×150mm×165mm辛辱，主軸最高轉(zhuǎn)速140000r/min猩肪，驅(qū)動系統(tǒng)分辨率0.1μm。實現(xiàn)了在硬鋁LY12上銑削尺寸為700μm×40μm和500μm×20μm的薄壁結(jié)構(gòu)唱忠；同時在兩塊尺寸分別為12mm×8mm和8mm×5mm的有機玻璃材料上進行了人臉曲面的數(shù)控加工旷糟。 

　　目前芜醉，哈爾濱工業(yè)大學(xué)又研制了一臺三軸微小型立式銑床，尺寸為300mm×300mm×290mm巾鹰，主軸最高轉(zhuǎn)速160000r/min饿婴，最大徑向跳動1μm；驅(qū)動系統(tǒng)重復(fù)定位精度0.25μm泛滔，速度范圍1μm～250mm/s腌馒；采用全閉環(huán)控制，分辨率0.1μm寡花。采用0.2mm的微型立銑刀掐划，在厚70μm的小薄鋼片（HRC50）上加工了一個微型槽（剩余厚度約20μm）。  

　　為了獲得理想的微細銑削加工效果昼钻，不僅需要高性能的加工機床掸屡，還需要優(yōu)秀的切削刀具和嚴(yán)格的過程控制。具有優(yōu)異切削性能的微型刀具將在未來的微細銑削加工中發(fā)揮重要作用然评。 

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)仅财，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責(zé)碗淌，也不構(gòu)成任何其他建議盏求。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳亿眠，對此類作品本站僅提供交流平臺碎罚，不為其版權(quán)負責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻纳像、圖片荆烈、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知竟趾，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容憔购，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn回象。