陶瓷材料具有众多良好的物理机械性能,如高硬度、高强度、耐腐蚀性以及耐磨性等,因此被广泛应用于微机电领域。然而,完全烧结陶瓷易造成刀具磨损,加工质量差。选用预烧结陶瓷坯体进行微细机械加工,既克服了完全烧结陶瓷难加工性的缺点,又提高了加工效率,降低加工成本。加工方法实用性强,应用前景广泛。预烧结陶瓷微细机械加工过程中,刀具在与工件的相互力作用下产生磨损,同时,微细加工机床定位精度存在一定随机偏差,两者共同引起三维工件尺寸误差。由于微细加工尺寸精度要求高,为保证陶瓷三维工件加工精度,本文针对加工过程中出现的刀具磨损和机床定位偏差进行研究,说明了通过相对体积损耗率补偿刀具磨损的应用局限性,提出通过改变走刀轨迹来减小径向磨损高度(Hr),通过加工过程中定期探测来补偿Z向加工偏差的办法。提高了陶瓷微细三维工件的加工精度。分析了在分层机械铣削加工中,由于刀具侧面受力不均,因此刀具会产生不均匀磨损。不均匀磨损造成的刀具沿长度方向的径向磨损高度只能被减小,而不能完全去除。实验结果证明,通过0度与90度轨迹共同交替加工每一层材料,去除加工复印造成的工件材料残留,可以将径向磨损高度值减小至不大于加工层厚值。使用相同的加工参数加工不同体积的型腔,探测型腔实际加工深度以及刀具轴向磨损值,进而计算刀具的相对体积损耗率。实验所得相对体积损耗率在万分之三到万分之九间变动,相差近乎三倍。因此,在现有实验条件下,利用相对体积损耗率来统一对刀具轴向磨损值具有局限性。分别利用电子天平探测的办法和电接触探测的办法,证实了机床Z轴存在一定程度的定位偏差。偏差值或为正,或为负,大小不一,具有随机性。这造成刀具轴向磨损值的探测不准确以及陶瓷材料三维微细结构的Z向尺寸偏差。表明加工过程中,工件Z向尺寸精度不精确的原因是由刀具轴向磨损跟机床Z轴定位误差共同造成。提出了在加工过程中定期分次探测的办法来补偿Z向加工误差。利用电子天平探测的方式,加工之前探测参考点处Z坐标,加工过程中刀具定期返回参考点探测,将所探测Z坐标与加工之前进行比较,得出刀具轴向磨损和机床Z轴定位误差共同造成的加工位置偏差值,即补偿值,补偿加工。针对补偿加工中的探测过程,通过实验比较,证明了在天平托盘上探测比在坯体上探测好：不旋转探测比旋转探测好；探测点到加工位置定位过程中机床定位误差很小。优化探测过程,提高了补偿精度。编制LabVIEW程序对补偿加工过程的进行自动控制,将加工工作状态分为初始化、加工、定位至探测位置、探测、返回加工位置以及结束。实现刀具的自动定期探测以及补偿加工。通过对比实验,说明补偿加工方法可以显著提高型腔的加工深度,保证型腔的加工深度误差不超过2μm。