超精密飛刀銑削是一種高精度多軸聯動銑削技術，廣泛應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對稱微納結構表面。然而，加工過程中出現的刀具磨損將導致加工表面質量下降，影響切削加工效率。15日，記者從深圳大學獲悉，該大學機電與控制工程學院副研究員張國慶發現，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關系，基于這種關系，可提出一種刀具磨損及加工表面形貌的在線辨識新方法。

        張國慶通過實驗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理、切屑成形機理并構建切屑形貌的幾何模型。

        “隨后，通過研究實現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；實現了刀具穩態磨損及工件表面質量的在線評估。”張國慶說，最后，分析研究加工參數、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。

        張國慶說，相較于傳統刀具磨損在線辨識方法，該方法可實現超精密飛刀銑削過程中刀具磨損形態的在線精確辨識及加工表面的在線表征。相關研究有助于更深入地了解超精密飛刀銑削中切屑形成機理，優化切削加工策略、降低刀具磨損、提高刀具壽命，保證加工表面質量和降低時間消耗從而提高生產效率。