26、机械加工研究前沿：多领域成果展示

机械加工研究前沿：多领域成果展示

在机械加工领域，众多研究聚焦于提升加工精度、优化工具性能以及探索新的加工工艺。下面将为大家介绍几个不同方向的研究成果，涵盖多刃涂层刀具的钻孔性能、蓝宝石晶圆的微槽加工以及精密滚子的表面生成研究。

多刃涂层刀具在一次性钻孔中的性能

在钻孔加工中，刀具的性能对加工效果有着重要影响。研究发现，进给速度是影响刀具寿命的唯一具有统计学意义的因素，其贡献率（PCR）达到72.4%。而刃口设计和钻孔策略对刀具寿命的影响极小。当降低进给速度且不进行啄钻时，刀具磨损会适度增加。

刃口设计对孔径有着显著影响，无论进给速度和钻孔策略如何。三刃钻头由于与加工表面的接触增加，减少了振动，从而钻出的孔直径更小。

虽然钻孔策略对整体平均孔圆柱度的影响在统计学上不显著，但仍有适度影响，PCR约为31%，而刃口设计和进给速度的影响可以忽略不计。

使用三刃钻头时，孔的圆度通常会得到改善，刃口设计在钛和碳纤维增强塑料（CFRP）层的圆度参数中起主导作用。

此外，钛屑的形态从入口处的锥形螺旋屑变为层底部的堆积形态。相反，铝合金的高延展性导致产生长螺距的螺旋屑，但随着钻头深入叠层，这些屑会严重折叠。

蓝宝石晶圆微槽加工的基础研究

蓝宝石因其硬度高，在进行微槽加工时需要浅切削深度。研究人员使用超精密加工中心和金刚石车削刀具进行了相关实验。

实验设置

• 加工中心 ：采用超精密加工中心（ROBONANO α - 0iB，FANUC），具有平移轴（X、Y和Z）和2个旋转轴（B和C），各轴分辨率高，X、