超精密加工技术的发展给人们的生活带来了极大地便利,高质量的光学元件、纳米精度的半导体产品,这些产品的制造都需要超精密加工技术。超精密切削加工离不开高精度的天然金刚石刀具,其中金刚石刀具的刃口形状以圆弧刃应用最为广泛,圆弧刃金刚石刀具的圆弧波纹度对加工表面的质量有着重要影响,控制刀具的圆弧波纹度才能切削加工出纳米级的工件表面。目前我国的金刚石刀具制造技术与发达国家相比仍有一定的差距,为了提高我国的金刚石刀具制造水平,本课题开展了基于声发射监测的金刚石刀具圆弧波纹度控制技术研究。首先,搭建了金刚石研磨声发射信号的采集系统,研究了声发射信号的分析与处理技术,提出基于小波阈值法的声发射信号降噪方法。针对软阈值法和硬阈值法在信号降噪中的不足,提出了改进阈值法,对降噪后的声发射信号选择了参数分析法和时频分析法对其进行处理,提取信号中的特征参数和特征频段信息。其次,通过金刚石典型晶面研磨实验研究了金刚石各向异性。改变金刚石的磨削方向,探究声发射信号的变化规律,建立了声发射信号特征参数与金刚石磨削方向之间的映射关系,通过磨削参数实验,研究了声发射信号的特征参数变化规律。然后,分析了机床各轴运动对刀具圆弧修光刃成型的影响,总结金刚石刀具的刃磨工艺,将其分为三个阶段:粗磨、半精磨和精磨,针对三个阶段的特点,提出了基于声发射信号幅值阈值法的金刚石刀具刃磨状态识别方法,开展了金刚石刀具刃磨工艺参数实验,探究了主轴转速、摆轴摆速、研磨压力和往复运动行程对金刚石刀具圆弧波纹度的影响。最后,根据刃磨工艺参数实验结果,训练径向基神经网络模型,模型迭代收敛后,对刃磨工艺参数进行优化,根据优化参数加工出的金刚石刀具圆弧波纹度达到了100 nm(100°包角),在此基础上,为了进一步控制金刚石刀具的圆弧波纹度误差,提出了基于定区域修磨的圆弧波纹度控制技术,将金刚石刀具后刀面角度信息与声发射信号时间信息对应,通过声发射信号时域分析对金刚石刀具进行定区域修整,进一步修正圆弧轮廓,降低轮廓误差P-V值,使刀具的圆弧波纹度降到了60 nm(80°包角)。