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在众多的微细制造技术中,微细铣削技术因其具有可控的加工精度、较高的加工效率、复杂结构和曲面加工的适应性与较低加工成本等特点,成为了微小型零件加工的有效方式之一。然而,微细铣削受尺寸效应影响,导致毛刺现象严重、表面粗糙度高,这严重制约了微细铣削技术在微小型零件加工中的应用。因此,本文深入研究微细铣削刃口尺寸效应和材料尺寸效应的作用规律,提出微细铣削加工参数优化策略,优化微细铣削工艺参数,达到减小毛刺、降低表面粗糙度的目标,具体研究内容如下:(1)通过微细切削的理论建模、有限元和分子动力学模拟验证,研究了刃口圆弧半径和切厚对切削比能的影响规律,提出一种分离刃口切削比能的试验研究方法,可以计算出理论锋利刃口的切削比能,为解耦微细切削中刃口尺寸效应和被加工材料尺寸效应提供了一种新方法。(2)采用微细切削的有限元仿真和切削试验,研究了刃口圆弧半径对切削比能、毛刺、表面粗糙度、切屑形成的影响规律,当切削厚度与刃口圆弧半径比值(a0/rn)<1后,随着a0/rn的进一步减小,用于形成切屑的能量比例减小,但刀具刃口圆弧对材料挤压变形所消耗的能量比例增加,导致切削比能迅速增加,刃口尺寸效应对微细切削的影响程度可量化为不同a0/rn时的切削比能。(3)通过对不同晶粒度的无氧铜的切削试验,研究了材料晶粒度对切削比能、毛刺的影响规律,发现单位距离上刀具切过的晶界面数量,以及刀具切过易形成毛刺的晶粒数量不同,将导致切削比能的变化,且材料晶粒度对微细切削的切削比能的影响程度低于a0/rn。(4)根据a0/rn对切削比能的影响规律,提出以强尺寸效应区、过渡区、弱化区为特征的微细铣削尺寸效应带,并以此作为微细铣削加工参数选择的依据。通过PCD微铣刀加工无氧铜、6061铝合金、工业纯钨等材料验证了上述方法,并试制了典型微小型结构件,可以直接获取毛刺和表面粗糙度较小的加工效果。