1.1 研究意义与目的

工业4.0和中国智能制造2025的提出，掀起了中国制造业改革与创新的热潮，数字化、智能化和无人化已经成为制造业发展的风向标。我国积极参与和融入第四次工业革命，高歌猛进，涌现出一大批先进科技领头人物和智能化装置与设备，从军工到民企，在智能制造领域都取得了巨大的进步。伴随着工业技术的进步，薄壁零件加工的相关技术也愈来愈成熟，但是还是存在不少难点有待突破。薄壁零件因其薄而轻，形状不易约束，自身刚性小，稳定性差，易发生变形，易受加工参数、刀具种类、刀具形状、走刀方式、加工路径、机床振动、切削力、残余应力和切削热等因素的影响，使得其加工难度一直居高不下，但其在国防工业、汽车工业、航空航天等领域有重要作用，故成为各国研究的热点之一。在生产加工上，主要问题是加工效率低、表面质量差和变形。为满足工业需求，必须从根本上采用一些措施和方法加工效率和加工质量。薄壁零件数控加工工艺的优化方法，多通过后续的误差检测与补偿，利用手工打磨、实时变形校正工序予以完善加工工艺^[1]。从加工过程上分析，影响加工质量的主要因素是加工过程中整个加工工艺系统的振动和切削力^[2]，而振动和切削力确实不易受控制、不易分析和解决的。正因如此，薄壁零件的加工已经成为世界工业加工领域一座难以逾越的高峰。掌握这类复杂零件的尖端制造技术有助于提升我国整体的工业制造水平，提升国际竞争力和综合国力。

图1.1 工件加工表面质量

图1.2 切削加工振动对工件影响

图1.3 刀具的正常与磨损状态