基于高速切削的抗疲劳加工机理研究

本项目首次提出基于高速切削进行抗疲劳加工的研究新思路，并首次提出预拉伸夹紧工件新概念，利用高速切削时低切削温度和低切削力效应，拟将钛合金材料等工件切削加工后的残余应力可靠地控制在所需的压应力水平，从而显著提高工件切削加工后的疲劳性能。通过理论分析和试验研究，对高速切削加工时钛合金等工件材料的应力分布、疲劳裂纹扩展特性、疲劳寿命等进行深入系统的探讨；搞清钛合金等工件材料高速切削加工时工件表面的残余应力分布，建立包含初始应力分布的工件残余应力模型；设计并优化面向高速切削加工的工件预拉伸夹紧装置；揭示高速铣削条件对钛合金等工件疲劳性能的影响机理和规律；从抗疲劳加工的角度，优化高速铣削工艺参数，为航空航天等领域的实际生产提供第一手数据。本研究不仅对促进高速切削理论与技术的发展具有重要理论意义，而且对推动高速切削这一崭新技术在我国航空航天等领域的成功应用具有重要实用价值。