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超硬刀具高速铣削钛合金的基础研究的任务书
任务书：超硬刀具高速铣削钛合金的基础研究
一、研究背景
钛合金作为一种先进的结构材料，在航空、航天、船舶、医疗器械等领域具有重要的应用价值。然而，在钛合金的加工过程中，由于其高强度、高硬度和高切削温度等特性，会对刀具产生较大的热和机械损失，导致刀具寿命短、加工效率低。因此，如何提高钛合金的加工效率和刀具的使用寿命，一直是制约钛合金应用的技术瓶颈。
二、研究意义
本研究旨在探索超硬刀具在高速铣削钛合金中的应用，对提高钛合金加工效率、延长刀具寿命具有重要的理论和实际意义。同时，本研究还将探索各种超硬刀具的铣削机理和加工参数，以提高铣削钛合金的精度和质量，为钛合金在装备制造、航空航天和生产领域的应用提供科技支持。
三、研究内容和方法
研究内容：
1.建立刀具磨损形态和机理的数学模型。
2.探究不同超硬刀具在高速铣削钛合金中的加工行为，并比较不同刀具的加工质量和刀具寿命。
3.基于多因素试验设计法研究超硬刀具的铣削参数对钛合金加工效率和刀具寿命的影响。
研究方法：
1.采用SEM、EDS等先进仪器分析刀具磨损表面的形貌、化学成分和切削力变化情况。
2.借助Taguchi试验设计法和正交实验设计法设计实验方案，以探究不同超硬刀具的加工行为和参数对加工效率和刀具寿命的影响。
3.采用MATLAB等数学建模软件建立超硬刀具磨损形态和机理的数学模型，分析刀具的磨损机理和刀具寿命预测模型。
四、研究目标和预期成果
研究目标：
1.建立高速铣削钛合金的试验平台，设计不同刀具的铣削参数，研究不同刀具的加工行为和刀具磨损情况。
2.建立超硬刀具在高速铣削钛合金中的磨损形态和机理数学模型。
3.确定超硬刀具的优化铣削参数，提高钛合金加工效率，延长刀具寿命。
预期成果：
1.展示超硬刀具在高速铣削钛合金中的加工过程。
2.确定高速铣削钛合金的切削力变化规律。
3.建立超硬刀具在高速铣削钛合金中的磨损形态和机理数学模型。
4.探究不同铣削参数对钛合金加工效率和刀具寿命的影响。
五、研究方案和进度安排
研究方案：
1.初期研究：了解超硬刀具的特性和优势，调查高速铣削钛合金的应用现状。
2.中期研究：建立高速铣削钛合金的试验平台和超硬刀具在高速铣削钛合金中的磨损形态和机理数学模型，并进行初步实验。
3.后期研究：通过多因素试验设计法研究超硬刀具的铣削参数对钛合金加工效率和刀具寿命的影响，并进行参数优化，提高钛合金的加工效率和刀具的寿命。
进度安排：
时间节点研究内容
2021.10-2022.2初期研究
2022.3-2022.9中期研究
2022.10-2023.3后期研究
2023.4-2023.6撰写论文、总结、答辩
六、参考文献
1.邹天麒,刘明祥,卢群,等.钛合金高速铣削的研究[J].机械工程师,2004,25(18):33-35.
2.王世红,高宏.钛合金加工的磨损机理与工艺研究[J].现代制造技术与装备,2016(1):41-45.
3.杜琨,赵峻.超硬刀具加工钛合金的研究进展[J].机械设计与制造,2017(1):1-5.
4.朱世林,张岗.高速钛合金铣削加工参数研究[J].石家庄铁道大学学报,2004,17(3):39-41.