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摘要：本课题来源于国家自然科学基金项目（No.50775210）。主要研究内容是运用质量分析工具寻找影响工件表面质量的主要原因，针对切削力和切削温度等主要影响因素，采用薄膜热电偶温度传感器和压电式三向测力仪，设计高速切削动态温度与切削力、工件表面质量特性指标的检测方案，通过试验对影响高速切削工件表面质量的主要原因进行分析验证，从而为制定提高高速切削加工过程中产品表面质量的措施提供依据。高速切削加工已广泛应用在机械加工制造行业中，是制造技术中一项重要的新技术。高速切削加工由于其切削速度大幅度增加，可以提高工件切削加工效率，实现高质量的切削加工，经高速切削加工后的零件能获得较高的已加工表面质量。切削温度和切削力的变化规律是研究切削加工规律、切削参数设置的重要内容，是影响切削加工表面质量主要因素。本文主要研究内容包括：（1）影响工件表面质量的原因分析。运用质量工具确定表面质量特性指标中表面粗糙度为主要指标，进而对表面粗糙度的影响因素进行分析，确定切削力、切削温度为其主要影响因素。（2）设计了高速切削动态温度与切削力的检测系统。该检测系统能在切削工件的同时，对切削温度和切削力进行实时监测，该检测系统包括：测温测力传感器，信号调理放大器，信号显示存储三个环节。（3）制作了多层NiCr-NiSi薄膜热电偶测温传感器。包括磁控溅射制备NiCr-NiSi薄膜，用化学气相沉积制备Si3N4绝缘膜制成多层薄膜热电偶传感器；对薄膜热电偶的附着力进行了测试；对薄膜热电偶进行了静态和动态标定。（4）研制了LC-1型薄膜热电偶冷端补偿与信号调理器，通过AD590温度传感器将测量的环境温度转化为电压来实现对热电偶的冷端补偿。（5）A3钢件的正交切削实验，实时监测切削力和切削温度，检测已切削A3钢件的表面粗糙度。实验表明，切削速度对切削温度的影响最大，切削深度对切削力的影响最大，进给量对表面粗糙度的影响最大。（6）高速切削实验，着重对表面粗糙度的影响进行分析，切削热即切削温度和切削力对其有重要影响，并对切削用量的选择提出建议。