超精密飛刀銑削是一種高精度多軸聯(lián)動銑削技術(shù)，廣泛應(yīng)用于加工具有亞微米級尺寸精度和納米級表面粗糙度的非旋轉(zhuǎn)對稱微納結(jié)構(gòu)表面。然而，加工過程中出現(xiàn)的刀具磨損將導(dǎo)致加工表面質(zhì)量下降，影響切削加工效率。15日，記者從深圳大學(xué)獲悉，該大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院副研究員張國慶發(fā)現(xiàn)，超精密飛刀銑削中切屑形貌與刀具磨損特征之間有著某種對應(yīng)關(guān)系，基于這種關(guān)系，可提出一種刀具磨損及加工表面形貌的在線辨識新方法。

　　張國慶通過實(shí)驗(yàn)揭示了超精密飛刀銑削過程中金剛石刀具的磨損特征以及刀具磨損特征引起的切屑及加工表面形貌變化；通過理論分析研究了超精密飛刀銑削的基本切削機(jī)理、切屑成形機(jī)理并構(gòu)建切屑形貌的幾何模型。

　　“隨后，通過研究實(shí)現(xiàn)了刀具微崩刃磨損及工件表面形貌的在線辨識與三維重建；實(shí)現(xiàn)了刀具穩(wěn)態(tài)磨損及工件表面質(zhì)量的在線評估。”張國慶說，最后，分析研究加工參數(shù)、測量誤差、材料特性等對刀具磨損及工件表面形貌三維重建形貌的影響規(guī)律，并提出精度改善策略，提高刀具磨損以及工件表面形貌特征的辨識精度；搭建了超精密飛刀銑削刀具磨損及工件表面形貌特征的在線辨識系統(tǒng)。

　　張國慶說，相較于傳統(tǒng)刀具磨損在線辨識方法，該方法可實(shí)現(xiàn)超精密飛刀銑削過程中刀具磨損形態(tài)的在線精確辨識及加工表面的在線表征。相關(guān)研究有助于更深入地了解超精密飛刀銑削中切屑形成機(jī)理，優(yōu)化切削加工策略、降低刀具磨損、提高刀具壽命，保證加工表面質(zhì)量和降低時間消耗從而提高生產(chǎn)效率。