零件尺寸大小在0.1~10mm,尺寸特征大小在0.01~1mm之间的加工范围被认为是典型的介观尺度加工范围,介于微观尺度与宏观尺度之间。近年来,随着产品的小型化发展趋势,介观尺度零件在生物医学、信息通讯、航空航天、国防军事以及高科技电子产品等领域的应用也越来越广泛。基于微细切削技术对三维结构特征,如深孔、深槽、自由曲面等,具有很强的加工能力,且对被加工材料没有特殊的要求,因此越来越多学者将目光转向了微细切削领域,使得微细切削技术成为近年的一个研究热点。介观尺度零件微车削过程中,由于零件尺寸较小,通常采用极小的切深及进给量,尺度的变化导致切削特性出现异于宏观切削的变化,即出现尺度效应现象,对零件加工精度产生很大影响。此外,介观尺度零件的刚度较差、精度要求高,影响加工精度的误差源繁多,致使零件加工精度难以保证。为解决介观尺度切削加工过程中的加工精度控制问题,本文针对介观尺度车削切削力及介观尺度车削工件变形这两个关键因素,对介观尺度车削加工的精度控制展开了研究。研究内容总结如下:(1)介观尺度车削加工切削力预测建模通过分析微细轴类工件的车削过程中工件受车削切削力产生的几何角度变化及对主切削力,进给抗力两方向的切削力进行分解,完善了介观尺度下车削切削力的建模方法,并且通过搭建介观尺度车削及其切削力测量的实验平台,测得了对微细轴类工件车削过程中的实际车削力,验证了本切削力预测模型的正确性,同时也探究了介观尺度下车削三要素对切削力的具体影响。发现了切削力关于切削参数的变化规律。同时,所建立的切削力预测模型兼具有与宏观切削力模型相同的准确性及介观尺度下车削特有的特性,可以较好地满足介观尺度车削切削力预测需求。(2)介观尺度车削工件形状误差预测建模由于介观尺度下车削加工工件误差会随着尺度的缩小而逐渐增大,加工出现了明显的尺度效应。本文从工件让刀变形这一切入点出发,着重考虑了由工件变形引起的加工误差,并结合了介观尺度下加工特有切削力及切削层变化规律,对介观尺度下工件加工误差建立了相应的预测模型,并最后通过实际的加工试验,验证了本文所建立的误差预测模型。此外,还根据试验及预测结果,详细讨论了切削参数如何在介观尺度下影响最终的加工结果。(3)基于工件变形仿真的介观尺度车削误差控制补偿方法微细轴类等弱刚度工件受切削力会产生很大的变形,从而使得加工出现比宏观加工更大的误差,本文从理论、仿真以及试验的角度出发,基于介观尺度切削力的计算模型,利用有限元仿真软件建立了弱刚度工件受切削力变形的求解模型,在所建立的材料本构模型中,运用有限元仿真算法,针对介观尺度车削的连续切削过程,开展了切削过程中工件变形预测研究。针对预测的结果,计算并设计了相应的刀具补偿轨迹,并最终通过试验的方式,对补偿轨迹的预测结果进行了验证。本文围绕介观尺度车削加工特点,展开了关于微细轴类工件车削加工的形状误差分析及并完成了关于介观尺度车削切削力及误差预测的建模,为提高介观尺度车削加工微细轴类工件的精度提供了一定的技术基础。