微铣削刀具磨损研究现状.pdf

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1、童壁塑窒墼鳖查煎垫垫熊Topics：Precision，Ultra—precisionandMicro-nanoTechnology微铣削刀具磨损研究现状蔡伟李迎(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：在微制造领域，微铣削因具有加工材料的多样性和能实现三维曲面加工的独特优势而受到越来越多学者的关注，但是微铣刀的快速磨损严重影响了微铣削技术的应用。研究表明微铣刀的磨损主要发生在刀尖部位，刀具磨损呈现显著的尺度效应。分析了微铣刀的磨损机理、刀具磨损的影响因素和改善措施以及刀具磨损状态的监控，并指出了今后研究值得注意的发展方向。关键词：微

2、铣削尺度效应磨损机理刀具磨损状态监控中图分类号：TG501文献标识码：AProgressesoftheresearch013thetoolwearofmicromillingCAIWei，LIYing(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScience&Technology，Nanjing210094，CHN)Abstract：Manyscholarsareattractedbymicromilling，becauseithasadvantagestomachinevariousengi

3、neeringmaterialsandrealizesthree-dimensionalsurfaceprocessinginthefieldofmicromanufaeturing．Theprob-lemexistingintheapplicationofmicromillingtechnologyisthewearoftools．TheresearchshowsthatthemainwearpartsOCCULTinthetipoftool，andsizeeffectsplaysanimportantroleinthewearoftoo1．Th

4、ewearmechanism，mainfactorsthataffecttoolwearandimprovementmeasures，toolwearmonitoringarediscussed，someobservationsconcerningfutureworkareoffered．Keywords：MicroMilling；SizeEffects；WearMechanism；ToolWearMonitoring随着科学技术的不断提高，人们对商品的要求趋施。通过刀具磨损状态监控预测刀具寿命来降低加工于精致化和多功能化，这一要求带动了精密加工和

5、微成本，提高加工效率和加工精度。细加工的发展。与大型系统相比，微系统具有低能耗、1微铣削刀具磨损机理便于工艺集成与自动化等优点』。微细加工可以制造复杂的三维结构以及切削多种工程材料的优点使得1．1微铣刀磨钝标准研究它在机械加工中变得越来越重要。微小零件的微铣削宏观铣削中，铣刀的磨损主要分为磨粒磨损、粘接工艺中，刀具直径一般在0．5mm以下，我们称之为微磨损、扩散磨损和疲劳磨损。Rizzuti实验研究显示：铣刀。与常规铣刀相比，微铣刀的刚度低，切削刃钝圆当刀具前刀面上的温度低于扩散磨损的温度时，刀具半径通常在几个微米量级。随着工件和刀具尺寸的减主要发

6、生磨粒磨损；刀具前刀面上的温度高于扩散磨小，微铣削加工面临很多挑战，如微铣刀更容易受到切损的温度时，刀具主要发生扩散磨损。传统铣刀通常削过程中切削力与切削振动的影响，导致刀具磨损。以切削刃中部在后刀面上磨损面宽度的平均值VB作因此，为了提高生产效率和降低生产成本，对刀具的磨为磨钝标准。国际标准统一规定以1／2背吃刀量处后损状态进行监控显得十分重要。刀面上测定的磨损带宽度VB为刀具磨钝标准J。针对微铣削中的刀具磨损问题，本文介绍了国内微铣削的铣削深度和进给量很小，单位面积上的外学者近期的研究成果，分析了微铣刀的磨损机理，归切削力很大，同时产生很高的热

7、量，使刀刃尖端区域纳了影响刀具磨损的因素，提出了改善刀具磨损的措的温度升高。因此，与常规尺寸铣刀的磨损主要发生“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2009ZX04001)·37·∥cull平l主题：鞭密．超精密及徽纳加工技术Topics：Precision。Ultra-precisiona耐Micro—nanoTec~ology在后刀面不同，微铣刀的磨损主要发生在刀尖附近。著降低刀具的磨损。涂层技术根据基体材料和涂层材目前对于微铣刀的磨钝标准还没有统一的规定，考虑料之间硬度的不同可以分为硬涂层与软涂层。硬涂层后刀面靠近刀尖处的最大磨损深度和

8、最大磨损高度可主要是通过不同的物理气相分解(PVD)方法在刀具以间接地反映刀尖圆弧磨损的变化规律，同时也便于上镀上高硬度的