针对五轴铣削中刀具位姿变化和刀具类型差异所导致的铣削力预测难的问题,提出通用立铣刀五轴铣削力计算方法。基于通用立铣刀结构形式,建立通用立铣刀几何模型;综合考虑刀齿真实运动轨迹和刀具姿态变化,构建刀具瞬时切屑厚度模型;将刀具沿轴线方向等分成若干切削刃微元,并根据线性切削力假设建立刀具微元铣削力;将微元铣削力从刀具坐标系转换至工件坐标系下,并沿刀具轴向铣削深度进行积分,获得通用立铣刀的五轴铣削力模型;最后,在混联五轴数控加工实验平台上开展了铣削力测试。实测结果表明:所提铣削力计算方法正确有效,可作为后续五轴铣削工艺参数优选的理论依据。

行星复合铣削方法是复合加工方法的一种实现形式,该加工方法所产生的切削力较普通端铣加工的切削力有大幅度的降低,从而能有效地降低切削热、减少工件变形、提高刀具寿命。行星复合铣削方法切削力大幅度地降低的主要原因是该方法的切削轨迹使其能将厚切削层分解为细小的切削层,而该方法中的立铣刀的螺旋角和半径对实际切削力的影响很小。行星复合铣削方法在刀盘低速旋转时就能实现高速切削,有效地避开了高速旋转刀盘的动平衡问题,结合其切削力小的优势,通过增大刀盘直径并增加立铣刀数量来提高加工效率。行星铣刀采用行星轮系结构,能够达到行星复合铣削方法切削轨迹要求,具有扭矩大、运转可靠等优势。

单晶Si,SiC,α-Al2O3,LiTaO3等是制作半导体晶圆的常用功能材料,晶圆的精密加工多采用工件自旋转平面磨削（RISG）。RISG不同于传统的往复平面磨削,相互接触的砂轮和晶圆绕各自轴线旋转,依靠砂轮的轴向进给磨削。本文介绍了RISG加工的原理及磨粒运动的数学模型,分析了磨纹密度、倾斜角、系统刚度等因素对RISG加工晶圆的平面度和表面粗糙度的影响,并通过分析磨削力探索RISG的材料去除机理,展望了晶圆加工的研究方向。