在数控侧铣加工中,刀具不可避免会发生磨损,如刀具达到磨钝标准后未能及时更换,不仅会使零件表面粗糙度增大,尺寸精度降低,甚至导致机床故障。如何在数控侧铣加工中对刀具均匀及非均匀磨损状态进行监控,涉及到刀具磨损状态监控精度提高、基于铣削力参数化模型的刀具非均匀磨损状态监控、刀具均匀磨损状态监控等诸多方面。本文在分析和总结前人研究工作的基础上,基于钛合金数控侧铣加工试验数据,对刀具均匀及非均匀磨损状态监控技术进行了研究,主要研究工作和研究成果如下:(1)示教阈值与监控信号同步方法及净切削功率提取方法研究针对示教阈值与监控信号之间的累积同步误差随时间增大的问题,提出了示教阈值与监控信号同步方法;针对不同空载功率特性及附加载荷损耗功率特性,其对采集到的总铣削功率信号影响不同的问题,提出了净切削功率提取方法。为后续刀具磨损状态监控模型提供准确的数据输入。(2)基于铣削力参数化模型的刀具非均匀磨损状态监控方法研究针对典型的端齿具有齿偏中心量和向心角多特征的圆弧头立铣刀,研究了刀具刃线的参数化建模方法。基于刃线参数化模型,借助斜角切削理论和离散化建模思想,构建了一种引入了刀具非均匀磨损,可以适用于端齿具有多特征的圆弧头立铣刀的铣削力参数化模型。根据全新、均匀磨损、非均匀磨损刀具的铣削力理论值与实际值对比分析,提出合理的监控指标设定方法,为基于铣削力参数化模型的刀具非均匀磨损状态监控提供参考数据及理论指导。(3)基于多阶段动态系数评价法的刀具磨损状态监控方法研究基于全新刀具铣削功率示教数据,通过定量分析不同刀具磨损阶段在不同功率等级下,对净切削功率特征值的影响,求解净切削功率偏差值与对应的刀具磨损量之间的多阶段动态系数。根据计算得到的标准信号段净切削功率偏差值,结合对应的多阶段动态系数,实现有示教情况下刀具均匀磨损状态的监控。(4)基于磨损评价指标的刀具磨损状态监控方法研究基于不同磨损状态刀具铣削功率对比数据,通过对功率特征值与刀具磨损量的相关系数及稳定度分析,进行特征值的评估及权重系数的计算。根据不同磨损状态刀具的特征值差值及权重,提出刀具磨损评价指标,并借助牛顿插值法构建磨损评价指标与刀具磨损量的映射模型。同时,结合待监控工况下特征值的回归值和评价指标的预测值,实现无示教情况下刀具均匀磨损状态的监控。通过上述研究,本文形成一套包括示教阈值与监控信号同步、净切削功率提取、基于铣削力参数化模型的刀具非均匀磨损状态监控、刀具均匀磨损状态监控的一套数控侧铣加工中刀具均匀及非均匀磨损状态的监控方案,并通过试验验证了该方案及其中的关键技术是正确可行的。