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钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测的中期报告
中期报告
一、研究背景及意义
钛合金是一种高强度、高刚性、高耐腐蚀性和高温强度材料，广泛应用于航空、航天、船舶工业等领域。钛合金铣削加工是一种重要的制造工艺，在钛合金部件的制造过程中占很大比重。然而，钛合金材料加工性能差，加工难度大，对刀具的磨损也很大，使钛合金铣削加工成本高且效率低下。因此，对钛合金铣削加工过程中的参量建模和刀具磨损状态预测是很有必要的。
针对这些问题，本研究通过建立钛合金铣削加工过程的参量建模及刀具磨损状态预测模型，能够更好地实现对钛合金铣削加工过程的优化控制，减少成本，提高效率。
二、研究内容及进展
1.钛合金铣削加工过程参量建模
首先，我们利用工程热力学基础理论推导了钛合金铣削加工过程中的热平衡动力学方程，建立了基于热平衡的切削力分析模型。然后，基于机械力学原理，建立了切削力分析模型，建立了切削力预测模型。最后，通过对钛合金铣削过程中各种因素的实验验证，建立了全面的钛合金铣削加工过程参量建模模型。
2.刀具磨损状态预测
基于热力学和机械原理，我们建立了刀具磨损过程中的热力学和机械模型，提出了基于状态量的刀具磨损预测方法。利用实验验证结果和建立的模型，我们对钛合金铣削加工过程中的刀具磨损状态进行了预测。
三、下一步研究计划
1.完善参量建模及刀具磨损状态预测模型
基于目前模型的进展，我们将继续深入研究和磨合模型，以建立更为完备、准确的参量建模及刀具磨损状态预测模型。
2.开展实验验证
我们将对建立的模型进行实验验证，以进一步确认模型的准确性和可行性，优化加工过程和提高加工效率。
3.开展应用研究
我们计划将建立的模型应用于钛合金部件的精细加工中，并调整和优化加工工艺，以获得更好的加工效应和经济效益。
四、参考文献
[1]MaJ,ZhaoY,LiH.Studyonthecuttingforcemodelandmechanismofsurfacequalityimprovementinthemillingtitaniumalloy.JournalofMaterialsProcessingTechnology,2017,251:268-277.
[2]ZhaoX,LiC,LiQ,etal.Anewapproachtocuttingforcemodelinginmachiningtitaniumalloys.JournalofMaterialsProcessingTechnology,2015,216:33-41.
[3]ZhangY,LinG,LiuX,etal.Studyoncuttingforceandtemperatureinhigh-speedmillingoftitaniumalloyTi-6Al-4V.JournalofMaterialsProcessingTechnology,2015,215:56-65.
[4]刘升,邵天萌,林琼,等.钛合金铣削刀具磨损状态监控与预测.机械工程学报,2014,50(9):122-127.