工况下钛合金高速插铣过程动力学及其物理仿真研究

钛合金加工在航空、航天、航海等领域具有非常重要的地位。钛合金属于难加工材料，插铣又称为z轴铣削法，钛合金插铣工艺比常用铣削工艺能够提高加工效率3~4倍。本申请项目拟在前期研究的基础上，针对钛合金材料特点和高速高效加工难点，研究钛合金高速插铣过程动力学及其工况下物理仿真问题。考虑切削力与刀具挠曲，建立钛合金插铣过程的动力学模型，并对影响因素进行分析，以期达到高速稳定切削；研究工况下钛合金插铣过程切削温度测量方法；建立符合切削液冷却工况下的基于有限元法的切削过程切削热累积温度场分布模型，研究以实测点温度，根据温度场模型，计算得出切削刃表面温度的方法；研究基于力-热耦合模型的钛合金插铣过程切削液冷却工况下刀具磨损机理；研究工况下钛合金高速插铣过程物理仿真理论和方法。成果有利于提高钛合金这类难切削材料的加工效率，为高速高效插铣过程专门刀具设计提供理论基础和分析方法，并能显著降低产品设计及制造成本。