长。然而，刀具的硬度和主轴的振动带来的影响却比进给率更大。最后指出，增加结构和

  

刀具的硬度及刚度，降低主轴的振动，是在该加工条件下提高表面质量的最好方法。
    德国的 J.Schmidt 等人对微细铣削进行了大量研究。在切削硬钢（HRC52）时，发现在
切入的一段，因刀具的剧烈磨损导致表面粗糙度不稳定，在逆铣切入一侧最差，中间部
分最好，顺铣一侧居中（Rz0.5～1.6μm）。随着刀具的继续磨损，逆铣一侧粗糙度变好，
顺铣一侧降低，表面粗糙度趋于稳定。而在切削软钢（HRC42）时，没有出现上述现象，
表面粗糙度始终是中间部分最好（Rz0.7～1.8μm）。此外还进行了每齿进给量为 7μm 的铣
削实验，也获得了不错的表面质量，而这种进给量在切削高硬度材料（HRC52）时被认

  

为是不合适的。
    毛刺是影响微细铣削加工质量的主要因素。Lee 等人通过实验研究了微细铣削铝和铜时
产生的毛刺。实验中观察到 5 种类型的毛刺：顺铣侧面切入毛刺、槽侧面顶端毛刺、槽底面
切出毛刺和逆铣侧面切出毛刺，且毛刺尺寸随着背吃刀量和进给量的增加而增大。德国的
J.Schmidt 等人发现，只有在每齿进给量为 0.5μm 时才会出现几毫米长的毛刺，大多数情
况下毛刺的高度在 5～60μm，这对所加工模具的实际应用没有影响，结果令人满意。此外
还发现顺铣一侧的毛刺较大，硬材料的毛刺比软材料的毛刺大；随着刀具的磨损，毛刺

  

会变大，尤其在逆铣一侧；随着切削速度的增加，毛刺略有减小。
    目前，世界各国对表面粗糙度已进行了大量研究，但对加工硬化、残余应力的研究还
鲜有报道，而这些因素对微小零件的性能都有很大影响，相信具有很大的研究价值，会

  

成为未来的研究方向之一。
    （2

  

）微细切削力

    在铣削过程中，刀具的受载状态极其复杂，不断受到大小、位置不同的机械冲击和热
冲击载荷。由于微细铣削中的每齿进给量小于（或等于）刀具切削刃钝圆半径，切削加工
过程从以剪切为主变化到以摩擦、挤压或耕犁为主；又由于切削速度较高，冲击载荷较大，

  

使得微细切削力与传统铣削力有很大的不同。
    Bao 和 Tansel 针对采用微径立铣刀进行微细铣削加工时的切削力进行了研究，提出了
改进的切削力模型。该模型通过计算刀具旋转和前移时刀尖轨迹引起的切屑厚度变化得出，
并且考虑了每齿进给量与刀具半径比值的不同、刀具跳动量和刀具磨损对切削力的影响，

  

并通过实验验证了该模型比传统的立铣模型更为准确。
    Vogler 等人提出了一个微细立铣削加工的力学模型，考虑了异质材料中不同的相，发
现金属材料中的多相导致切削力的高频变化，从而解释了微细铣削多相材料时切削力中

  

出现的高频信号。
    目前对微细切削力的研究还不多，还需进一步了解微细切削力的特征，并可以考虑通
过对切削力的实时监测，动态调节切削用量，以控制切削力，提高加工表面质量，延长

  

刀具使用寿命。
    （3

  

）微刀具的磨损、寿命及切屑状态

    利用小直径立铣刀进行微细加工时，由于对切削后加工面的修整非常困难，因此希望
能用一把铣刀完成最终加工工序。而且高精度形状加工耗用的切削时间往往需要数小时，

  

因此对刀具的寿命和切削性能提出了更高要求。
    Rahman 等人采用直径 1mm 的立铣刀对纯铜进行了微细铣削实验，利用统计学中的响
应曲面法建立了纯铜微细铣削过程中刀具寿命的二次模型，得出切削速度和背吃刀量对
刀具寿命影响显著，而进给速度的影响不显著。切削刃磨钝显现出切削力的增加。同时应
当考虑微型刀具的直径和刃口尺寸。Zhou 等人用直径 2mm 的立铣刀高速铣削石墨电极，
指出刀具磨损以磨粒磨损为主，磨损形态为后刀面磨损、前刀面磨损、微碎裂和破损，切
屑形状有块状、柱状、球状和片状；涂层刀具的寿命是无涂层刀具的 1.5 倍；提出利用空气