微小型零件精度高、体积小并且具有更高的性能和可靠性,使得其在工业生产中的需求日益迫切。作为微型机械制造技术的重要研究领域,微细切削技术具有加工效率高、加工材料范围广泛、三维加工能力强等优势,现已成为加工微小型零件的主要加工技术。但是,由于尺度效应,微小型零件切削加工过程中更容易产生毛刺,从而降低工件的尺寸精度和表面质量、影响零件配合,并带来安全隐患。本文主要研究微细切削毛刺形成机理并且提出了一种抑制毛刺产生的新方法。在微细切削加工过程中,刀具的几何参数、切削用量、切削方式、工件棱边的几何形状和工件材料性能等对微型毛刺的形成有重要的影响。借助DEFORM-2D有限元仿真软件建立了二维微细切削加工45号钢的有限元模型,动态模拟了微细切削过程中毛刺的形成过程以及刀具的切削刃钝圆半径、前角、后角和背吃刀量对毛刺形成的影响,为微细切削毛刺的控制技术研究奠定了理论基础。以微细铣削为研究重点,通过实验对纯铝、45号钢和钛合金进行圆弧槽加工,研究了不同工件材料的毛刺形态,同时针对纯铝研究了背吃刀量、主轴转速以及每齿进给量对毛刺高度的影响规律。微细加工中因尺寸效应负剪切区域影响明显,尤其是在接近工件边缘时毛刺的形成中占主导地位。基于这种现象,提出了一种新型的技术主动控制毛刺的产生,即采用低熔点合金作为辅助支撑来延伸工件的边缘。将容易产生毛刺的切入边、上表面和切出边都用无污染的低熔点合金包覆,起到支撑作用,使被加工工件形成一个薄层封闭体,消除工件边缘部位负剪切区域的影响。加工过程中毛刺将产生在低熔点合金上,加工后将低熔点合金去除、清理,得到无毛刺的零件。微铣削加工微细沟槽的实验显示大多数毛刺能够得到控制并且加工后的零件表面也没有受到低熔点合金的污染。本课题得到教育部新世纪优秀人才项目(NCET-11-0310)和浙江省自然科学基金项目“基于边缘效应的微铣削毛刺产生机理与控制技术研究”的资助。