微小型轴类零件加工微细轴车铣精度分析仪器
微细轴车铣精度分析
形成微小型轴类零件加工误差的主要原因是微小轴的刚度
较差，加工过程的切削力会引起轴的变形从而导致圆柱度误差。通
过对铝合金这种材料进行车铣加工试验来研究圆柱度误差在不同的
工件直径、切削参数下的变化规律，并用得到的数据进行多元线性
回归分析，对加工误差进行预测，与神经网络的预测结果进行比较
.获得精度相对较高的预侧方法。
由于完整加工在运动生成与变换、动力学影响因素与作用
结果等方面远比常规加工复杂，其运动与动力学特性不能川现有的
理论解释，目前的加工过程，伶迫存在加工工艺路线和参数制定困
难等现象，限制了多工序集成的综合加工精度高、加工质量一致性
好、加工效率高等原理优势的充分发挥。因此，为保证多工序集成
加工质量的可靠性与健壮性，在未来的研究中，有必要对完锥加工
过程的运动与动力学特性展开进一步的深人研究。
此外，走刀顺序也影响零件的加工质量。仍以细长轴为例
，尽什采用车铣方法加工细长轴产生的变形比车削改善了很多，但
随着工件直径的减小，长径比增大，仍会出现一定程度的变形。按
常规的加工方法，采用小切削用量顺向切削，加工质量并不理想，
达不到期望的较高的加工精度和较低的表面粗糙度位，较重要的是
有一定程度的变形情况。试验证明，采用与常规切削法方向正好相
反的反向切削，即从床头向尾座方向进给，加工的细长轴则很好地
解决了变形问题。另外，还可采用先顺切削再反向切削的方法，也
能很好地解决变形问题，但切削时间有所增加;效率下降。
目前国内外对车铣加工工艺的研究多集中于其运动学模型
、切削力模型及加工表面形貌的研究，对车铣刀具磨损的检侧也仅
仅通过少I-MAI的试验，建立了与切削长度有关的较为单一的铣刀
磨损曲线。通过对大量文献资料的查找，发现目前国内外尚无学者
对车铣过程中刀具磨拟与工艺参数选择进行过系统和理论上的分析
与研究，特别是微小型车铣加工过程中立铣刀磨损特点及刀具磨损
规律。
针对车铣工艺的刀具磨损分析并建立刀具寿命评估方程，
这一研究方向目前国内外尚属空白.拥有较大的理论和应川价位。
其较终研究成果也将直接应用于实际的车铣加工生产中，对于生产
过程中刀具状态监测及生产效率的提高能起到理论支撑的作用。
微小型车铣复合加工刀具磨破损检测技术
由于刀具的破损过程伴随的信号以及引起的切削力、功率
变化都比较明显。因此对刀具破损的检测相对比较容易，现在国内
外已经有了比较成熟的刀具破损的检测技术和仪器设备。相对刀具
破损而言，刀具的房损是一个渐进的过程，磨损引起的切削力、功
率等物理量的变化比较小，监测起来相对比较困难，目前国内外对
刀具的磨板状态的检测技术尚处于研究探索的发展阶段。在传统的
切削加工过程中，刀其磨损状态的检测需要加工工人根据自身的技
术经验来估计刀具的磨损程度，例如辨别切屑颜色和加工过程中的
噪声等。随着近年来数控技术和机械制造加工技术的发展，在自动
化生产加工过程中，则迫切需要加工系统能够自动判断刀具的当前
状态，以避免由于刀具磨损量高于磨钝标准而造成的加工工件的质
址和精度下降或其他更严重的后果，同时也提高了生产效率，降低
了生产成本。由此可以看出，刀具状态检测技术在现代化机床加工
中有着十分重要的愈义和实用价值，并逐渐成为现代化、自动化和
柔性化制造系统的关键技术。
在传统加工中，操作人员是依据刀具寿命管理规定来决定
何时换刀，以此来保证刀具的切削性能并防止“打刀”现象发生，
但因为刀具寿命的随机性，其寿命极限估计往往过于保守，以致大
部分刀具未能充分利用。解决这些问题的关键在于了解刀具实际状
态，并根据监渊的结果采取适当的措施，这是提高生产率、提高加
工质址和助强安全保障的有效手段。因此，刀具磨损检侧方法，特
别是针对车铣过程的刀具磨损检测已经成为觅待解决的问题。
许多学者通过侧量切削力或振动信号等间接渊量方法来预
侧、检测刀具磨损情况，并对刀其磨损响应仇进行建模分析。然而
此种测量方法通常要采用非常昂贵的侧金设备.且很难建立起相应
的刀具磨损量侧量标准。因此在工业中采用此种刀具寿命分析方法
成本高、效率低且精度较差。同时还有一些学者尝试使川机器视觉
的方法来对刀具磨损情况进行在位检测
