刀具状态的智能监测与诊断对于提高零部件的制造效率和制造精度具有重要的意义，也是当前智能加工技术的主要发展方向。对近年来刀具状态智能监测的研究现状进行了回顾，对智能监测系统中的传感器选择、特征提取、模式识别等关键技术的原理与方法进行了深入分析。在此基础上，对刀具状态监测的应用现状和存在的不足进行了探讨，并对其未来的发展方向进行了展望，以期更好地提高智能状态监测系统的可靠性和适应性，促进刀具监测技术在智能制造系统中的应用与推广。

大口径光学元件超精密加工是一个复杂的系统性工程，涉及精密机床、数控、加工技术与工艺、精密检测和补偿控制等机电控各领域的专业知识，其发展与一个国家的高端制造技术及装备发展能力息息相关，也是一个国家综合国力的集中体现。主要介绍了厦门大学微纳米加工与检测联合实验室在大口径光学元件超精密加工技术及装备方面取得的研究进展，针对大口径光学元件磨削和抛光两个加工流程及其配套的精密检测技术，详细阐述了磨削装备及单元技术、可控气囊抛光机床及相关单元技术、精密检测装备及相关单元技术等的研究应用情况。这些技术研究从超精密加工的需求出发，借鉴国内外的研究经验和成果，通过对装备、工艺、检测等各方面整合，形成了具有自主知识产权的集磨削、抛光和检测装备及工艺技术的大口径光学元件超精密加工体系，这些技术与装备确保了大口径光学元件的高质量超精密加工。

针对冷等静压氧化铝陶瓷生坯干切削中出现的刀具磨粒磨损严重等问题，利用激光加工技术制备后刀面织构化硬质合金刀具，对氧化铝陶瓷生坯干切削加工，研究后刀面织构化刀具磨损机理。结果表明在干切削氧化铝陶瓷生坯过程中，刀具前刀面仅有轻微磨损，后刀面有较为严重的磨粒磨损。相比硬质合金刀具，后刀面织构化刀具能有效降低刀具磨损，且织构沟槽平行于主切削刃的后刀面织构化刀具(AT-1) 能有效提高刀具耐磨性。研究发现后刀面微织构在干切削过程中存在“衍生切削”现象，“衍生切削”能切除刀- 工接触表面中的硬质点，避免硬质点加剧刀具磨损；微织构还有储存氧化铝粉末切屑的作用，这进一步减少硬质点对刀具后刀面的影响，延长刀具寿命。

随着精密端齿分度台在精密机械加工领域中的应用，对其提出了需具备更大承载能力的要求。在分析精密端齿分度台结构的基础上，针对影响齿盘分度精度的齿形参数、锁紧力以及齿部啮合状态等因素进行了有限元分析及设计，并进行了试验验证，最后提出了一种全新的齿形研磨工艺，从而提高了齿形研磨精度和效率，保证了大承载精密端齿分度台的精度。

为了研究多晶烧结碳化硅陶瓷材料去除机理，利用自行搭建的单颗金刚石磨粒划擦试验平台划擦无压固相烧结碳化硅陶瓷，在线观察单颗金刚石磨粒划擦多晶烧结碳化硅陶瓷成屑过程，同时采集和分析切削力，然后用光学显微镜观察划痕形貌。试验结果表明，烧结碳化硅陶瓷切屑形态有带状和崩碎状2 种，成屑过程可分为带状切屑形成阶段、带状切屑堆积阶段以及切屑崩碎阶段；当切削速度v=0.01mm/s 时，切向和法向切削力在t=16s 时出现显著的拐点，而v=0.04mm/s 时，仅仅法向力出现拐点（t=12.5s），由于在拐点之后切屑呈崩碎状，法向力发生显著的波动；在塑性去除阶段，划痕表面仍存在微小鱼鳞状裂纹，在脆性去除阶段，随着未变形切厚增加，断裂凹坑由间断区域转变成连续区域，直至断裂面扩展至非划痕区域。

在飞秒激光加工过程中，如何突破衍射极限一直都是一个重要问题。近年来，纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工逐渐被认识并发展起来，这一加工方法可以在基底表面产生小于入射激光衍射极限尺度的纳米孔洞，并可以实现大面积加工。从金属纳米小球和介电纳米小球这两个方面入手，分别对它们辅助飞秒激光近场加工的研究进行介绍。

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic，CFRP) 和钛合金组成的叠层材料因其出色的性能被广泛应用在航空航天领域。但两种材料的加工性能差异较大，在叠层材料一体化制孔过程中，CFRP 制孔表面极易受到钛合金切屑排出的影响，出现入口撕裂、孔壁划伤等缺陷。为提高叠层材料制孔质量，通过低频振动钻削与传统钻削的对比试验，研究了刀具不同振幅（A=0μm、20μm、40μm、60μm）参数对切削力、切削温度及制孔质量等的影响。结果发现：钻削平均轴向力随着振幅增大而减小，而最大钻削轴向力增大。低频振动钻削较传统钻削加工温度有所下降。振动钻削对分层缺陷没有改善，且有增大缺陷的趋势，但对CFRP 孔壁质量有明显改善。

使用TiAlN-F、AlTiN-ML 和(nc-AlTiN)/(a-Si3N4) 3 种硬质合金涂层刀具，分别在干切削和微量润滑(MQL)条件下高速切削TC4 钛合金，对比刀具寿命，分析刀具磨损形态和失效形式，研究刀具磨损机理。试验结果表明，在干切削条件下，不同涂层对刀具寿命影响不大。在微量润滑（MQL）条件下，涂层材料显著减缓刀具磨损，提高刀具寿命，其中(nc-AlTiN)/(a-Si3N4) 涂层性能最优。在高速切削TC4 钛合金时，粘结磨损、氧化磨损、扩散磨损、磨料磨损相互作用，磨损机理较为复杂，刀具失效形式主要为崩刃、涂层剥落和磨钝。

针对我国民机数字化装配生产现场管理的落后性和生产数据管理混乱等问题，介绍了数字化装配生产线概况，并运用RFID 技术对民机生产现场信息管理，实现了管理数字化、智能化。利用IDEF0 建立民机数字化装配现场管理模型，形成了各种详尽信息的业务信息流；然后运用面向对象的思想对系统进行了分析与设计，采用B/S 结构，并结合PDM 技术给出了系统总体架构；最后介绍了系统开发所需的平台、环境与数据库等技术，运用ERP 思想构建系统模型，同时给出了系统实现的示例界面。

6061 铝合金铣削加工过程中，刀具受到剧烈的力和热的综合作用，导致铣削过程中刀具严重磨损，使得加工效率低、加工质量差。使用超景深和能谱分析仪观察和分析刀具磨损，使用白光干涉仪观测表面粗糙度，研究刀具磨损与工件表面粗糙度的关系。结果表明：使用硬质合金刀具铣削6061 铝合金时，在铣削前期铣刀很容易产生微崩刃；试验中扩散磨损是影响刀具磨损的主要原因；在刀具缓慢的磨损初期，工件表面粗糙度增加较为明显，磨损量均匀增加的稳定磨损阶段工件表面粗糙度增加较为缓慢。

对1mm 厚6061-T6 铝合金进行流动摩擦点焊试验，通过测试各种工艺条件下的焊接接头剪切性能，结合金相组织观察及断裂特征分析，研究了不同工艺参数对焊接接头焊核区、热机影响区、热影响区微观组织和剪切性能的影响。结果表明：在本次试验研究范围内，随着搅拌头焊接转速和焊接时间的增加，焊接接头的剪切性能逐渐提高；当焊接转速与焊接时间确定时，焊接接头的剪切性能随下压力的逐步增加呈现先增大后减小的趋势。当下压力F ≤ 2300N 时，“Hook”缺陷未上翘至上板顶部，焊点断裂模式为“剪切”断裂；当下压力F ＞ 2300N 时，“Hook”缺陷上翘至上板顶部，焊点断裂模式为“插入”断裂。当下压力F=2300N，搅拌头旋转速度为2000r/min，焊接时间为10s 时，1mm 厚6061-T6 铝合金流动摩擦点焊接头剪切性能和成型质量较好。

介绍了某型发动机精锻叶片数字化自适应加工线，分析了数字化自适应加工过程的质量控制要点，研究了数字化自适应精锻叶片加工线的支持过程和运行过程质量管控，提出了完整的质量控制要求。

研究了拉拔态CP（Commercially Pure）钛不同加热温度下的组织演变，确定了再结晶温度。结果表明：在保温20min 的条件下，当加热温度为550~600℃时内部组织发生回复；加热温度为600℃时开始出现再结晶组织；达到650℃时发生完全再结晶，晶粒呈等轴状，大小为2~5μm，抗拉强度为525MPa。研究了保温时间对内部组织的影响，当不进行保温时，在650℃温度下不能使材料发生完全再结晶；当保温时间为20min 时，材料发生完全再结晶且组织状态良好；在650℃下保温时间达到1h，材料组织粗大。冷却方式对显微硬度的影响较小，对晶粒度有一定影响，当加热温度为600~650℃时，水冷方式晶粒细小，当加热温度小于600℃或大于700℃，冷却方式对晶粒度影响较小。