硬质合金刀具切削钛合金刀具磨损机理的试验研究的开题报告.docx

硬质合金刀具切削钛合金刀具磨损机理的试验研究的开题报告
一、选题背景和研究意义
钛合金被广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、医疗器械等领域，由于其高强、耐腐蚀、耐高温等优良性能，但这种材料具有一定的难切性和较高的机械强度，所以硬质合金刀具是目前切削钛合金的主要工具。
钛合金加工具有烤炉加工、高速铣削、切削、电火花等多种方法，其中切削加工逐渐成为一种最常用的加工方法，因其加工速度快、加工效率高、加工面质量好等优点。然而在加工过程中，硬质合金刀具与钛合金的接触和摩擦造成了刀具的磨损，大大减少了刀具的寿命，一些刀具常常在加工几个工件后就需要更换或修整。因此，研究硬质合金刀具与钛合金的切削磨损机理，对于提高切削加工工具的使用寿命、优化钛合金切削加工工艺、提高加工效率具有重要的理论意义和应用价值。
二、研究内容和方法
（1）研究内容
本次研究旨在通过试验研究，探究硬质合金刀具在切削钛合金过程中的切削磨损机理，包括磨损特征、磨损形态和磨损机理等方面的研究。另外，通过对刀具磨损的分析，提出一些针对性的改进方法，优化切削加工过程，减少刀具更换次数，提高加工效率。
（2）研究方法
本次研究采用以下研究方法：
1.设计合适的试验方案，使用旋转盘式试验台和硬质合金刀具，进行不同切削参数下的切削实验，并记录实验数据。
2.通过光学显微镜、扫描电镜等设备对试验后的刀具进行观察和分析，研究刀具在切削过程中的磨损特征、磨损形态等。
3.对试验结果进行总结，分析刀具在切削过程中出现磨损的机理，提出切削加工工具的改进方法，优化加工工艺。
三、研究进度安排
本次研究计划分为以下几个阶段进行：
1.文献综述和初步实验准备，完成于2021年10月底。
2.实验室试验及数据分析，完成于2022年1月底。
3.结果分析及论文撰写，完成于2022年3月底。
四、预期成果和创新点
本研究预期可以得到以下成果：
1.对切削钛合金的过程进行深入的分析和研究，探究硬质合金刀具的切削磨损机理，为优化切削加工提供理论依据。
2.通过实验、数据和结果的分析，提出改进切削加工工具的方法，优化切削加工工艺。
3.提出切削工具使用寿命的影响因素的新观点。
本研究的创新点在于：
1.将硬质合金刀具的磨损特征与磨损机理进行了深入的研究，通过对不同条件下磨损形态的分析，提出了一些有针对性的改进方法。
2.分析切削钛合金的过程，提出了切削加工的优化方案，可以减少刀具更换次数，提高加工效率，具有一定的实际应用价值。
五、参考文献
1.Kumar,J.,&Silva,A.D.S.(2019).Toolwearmechanismsduringmachiningoftitaniumalloys.InternationalJournalofMechanicalEngineeringandTechnology(IJMET),10(4),1521-1530.
2.Luo,J.,Li,J.,Li,J.,&Dai,Y.(2019).Theinfluenceofthecoolingenvironmentonthegrowthofthebuilt-up-edgeduringcuttingoftitaniumalloy.JournalofMaterialsProcessingTechnology,272,1-10.
3.杨博,白云娟.钛合金加工研究进展综述[J].机械设计与制造,2021(04):06-11.
4.程威,周德龙,甲凌云,等.钛合金切削加工工艺研究综述[J].精密制造与自动化,2021(03):9-14.