微小型軸類零件加工微細軸車銑精度分析儀器
微細軸車銑精度分析
形成微小型軸類零件加工誤差的主要原因是微小軸的剛度
較差，加工過程的切削力會引起軸的變形從而導致圓柱度誤差。通
過對鋁合金這種材料進行車銑加工試驗來研究圓柱度誤差在不同的
工件直徑、切削參數下的變化規律，并用得到的數據進行多元線性
回歸分析，對加工誤差進行預測，與神經網絡的預測結果進行比較
.獲得精度相對較高的預側方法。
由于完整加工在運動生成與變換、動力學影響因素與作用
結果等方面遠比常規加工復雜，其運動與動力學特性不能川現有的
理論解釋，目前的加工過程，伶迫存在加工工藝路線和參數制定困
難等現象，限制了多工序集成的綜合加工精度高、加工質量一致性
好、加工效率高等原理優勢的充分發揮。因此，為保證多工序集成
加工質量的可靠性與健壯性，在未來的研究中，有必要對完錐加工
過程的運動與動力學特性展開進一步的深人研究。
此外，走刀順序也影響零件的加工質量。仍以細長軸為例
，盡什采用車銑方法加工細長軸產生的變形比車削改善了很多，但
隨著工件直徑的減小，長徑比增大，仍會出現一定程度的變形。按
常規的加工方法，采用小切削用量順向切削，加工質量并不理想，
達不到期望的較高的加工精度和較低的表面粗糙度位，較重要的是
有一定程度的變形情況。試驗證明，采用與常規切削法方向正好相
反的反向切削，即從床頭向尾座方向進給，加工的細長軸則很好地
解決了變形問題。另外，還可采用先順切削再反向切削的方法，也
能很好地解決變形問題，但切削時間有所增加;效率下降。
目前國內外對車銑加工工藝的研究多集中于其運動學模型
、切削力模型及加工表面形貌的研究，對車銑刀具磨損的檢側也僅
僅通過少I-MAI的試驗，建立了與切削長度有關的較為單一的銑刀
磨損曲線。通過對大量文獻資料的查找，發現目前國內外尚無學者
對車銑過程中刀具磨擬與工藝參數選擇進行過系統和理論上的分析
與研究，特別是微小型車銑加工過程中立銑刀磨損特點及刀具磨損
規律。
針對車銑工藝的刀具磨損分析并建立刀具壽命評估方程，
這一研究方向目前國內外尚屬空白.擁有較大的理論和應川價位。
其較終研究成果也將直接應用于實際的車銑加工生產中，對于生產
過程中刀具狀態監測及生產效率的提高能起到理論支撐的作用。
微小型車銑復合加工刀具磨破損檢測技術
由于刀具的破損過程伴隨的信號以及引起的切削力、功率
變化都比較明顯。因此對刀具破損的檢測相對比較容易，現在國內
外已經有了比較成熟的刀具破損的檢測技術和儀器設備。相對刀具
破損而言，刀具的房損是一個漸進的過程，磨損引起的切削力、功
率等物理量的變化比較小，監測起來相對比較困難，目前國內外對
刀具的磨板狀態的檢測技術尚處于研究探索的發展階段。在傳統的
切削加工過程中，刀其磨損狀態的檢測需要加工工人根據自身的技
術經驗來估計刀具的磨損程度，例如辨別切屑顏色和加工過程中的
噪聲等。隨著近年來數控技術和機械制造加工技術的發展，在自動
化生產加工過程中，則迫切需要加工系統能夠自動判斷刀具的當前
狀態，以避免由于刀具磨損量高于磨鈍標準而造成的加工工件的質
址和精度下降或其他更嚴重的后果，同時也提高了生產效率，降低
了生產成本。由此可以看出，刀具狀態檢測技術在現代化機床加工
中有著十分重要的愈義和實用價值，并逐漸成為現代化、自動化和
柔性化制造系統的關鍵技術。
在傳統加工中，操作人員是依據刀具壽命管理規定來決定
何時換刀，以此來保證刀具的切削性能并防止“打刀”現象發生，
但因為刀具壽命的隨機性，其壽命極限估計往往過于保守，以致大
部分刀具未能充分利用。解決這些問題的關鍵在于了解刀具實際狀
態，并根據監淵的結果采取適當的措施，這是提高生產率、提高加
工質址和助強安全保障的有效手段。因此，刀具磨損檢側方法，特
別是針對車銑過程的刀具磨損檢測已經成為覓待解決的問題。
許多學者通過側量切削力或振動信號等間接淵量方法來預
側、檢測刀具磨損情況，并對刀其磨損響應仇進行建模分析。然而
此種測量方法通常要采用非常昂貴的側金設備.且很難建立起相應
的刀具磨損量側量標準。因此在工業中采用此種刀具壽命分析方法
成本高、效率低且精度較差。同時還有一些學者嘗試使川機器視覺
的方法來對刀具磨損情況進行在位檢測
