ppt开题报告模板1

1、导师:研究生:内容提要l1、课题来源及研究的目和意义l2、课题的国内外研究进展l3、课题主要研究内容和技术方案l4、进度安排和预期达到的目标l5、研究过程中可能遇到的困难一.课题来源课题来源:一.研究的目的和意义 钛合金 高速飞机结构件飞机发动机火箭结构件 钛合金叶轮比强度高热强度高 机械性能好钛合金是20世纪50年代初开始工业化生产并逐渐发展起来的一种高性能的结构金属，由于其具有比强度高、耐热性好、耐蚀性好等优良的综合性能，被广泛的应用与航空航天业。一.研究的目的和意义 钛合金 加工易变形 刀具易磨损切屑不易折断刀具崩刃破损前刀面磨损锯齿形切屑不易折断后刀面磨损钛合金在切削加工中，刀具磨损是

2、个突出的问题，球头铣刀广泛应用于航空类零件的曲面加工。因此了解球头铣刀在切削钛合金过程中的磨损机理就显的至关重要。一.研究的目的和意义 仿生摩擦学研究发现，高性能的表面织构可以实现良好的减摩、抗黏附和提高耐磨性，这给刀具表面状态减摩带来了新的研究方向，也提供了理论依据。表面织构是指利用特定的加工方法将平整的材料表面加工为具有规则造型的非光滑表面，进行织构化处理的表面因具有存储润滑剂、容纳磨屑以及提高表面润滑承载能力等优点，表面织构的尺寸一般在微米和纳米级别。表面微织构刀具就是在刀具的前刀面上加工微织构，从而更好地实现减磨作用, 抑制工件材料粘刀现象, 降低刀具磨损速度, 提高加工效率。硬质合金

3、刀具表面的微坑表面织构的类型二.国内外研究现状1.2.国内方面国外方面熊烽对球头铣刀的三维可视化可视化做了深入的研究，他是以复杂形状刀具的数学模型为基础 ，应用matlab软件图形处理功能显示刀具的三维模型。刘春华等通过比较全面的分析研究铣刀槽的法截形和端截形设计问题，建立了刀槽 截形模型。任军学等针对硬质合金球头铣刀铣削钛合金TC17，研究了不同的刀具结构参数对表面粗糙度、表面形貌、残余应该和微观组织的影响。 S.Engin等人通过定义刃口曲线与铣刀轴线的夹角为球头铣刀刃口曲线的螺旋角的方式来进行刀刃的设计，并对模型进行了优化。Jain等基于二维坐标系下的切削数据对切削力进行了计算建立了球头

4、铣刀的切削力模型。Feng等根据近似的铣刀刃线方程(将圆柱铣刀上的螺旋刃投影到半球面上)，采用幂函数形式的非线性铣削力模型，建立了球头铣刀存在偏心和倾斜时的铣削力仿真模型。 球头铣刀研究现状国外较我国在球头铣刀的研究起步早，投入成本高。主要研究集中在铣削力模型的建立、刃口曲线设计和建立三维几何模型等方面。4.3.二.国内外研究现状刀具磨损方面切削力和切削温度方面M.Nouari等人对非涂层及涂层硬质刀具 铣削钛合金实验。结果表明刀具的磨损形式主要是后刀面磨损、沟槽磨损、微崩刃及粘结磨损，涂层刀具有明显的塑性变形。Z.G.wang等人采用无粘结剂的立方氮化硼刀具高速铣削Ti6Al4V，指出刀片主

5、要的磨损机理为磨粒磨损和扩散-溶解磨损。山东大学李友生使用硬质合金硬质合金刀具、硬质合金涂层刀具和CBN刀具在相同切削参数下进行钛合金Ti6Al4V的高速车削实验。指出粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损为硬质合金刀具的主要磨损机理。 Gente.A等学者则系统研究了钛合金TC4在高速切削条件下切削力与切削温度的变化规律，分析可知高速切削钛合金过程中的切削力并非导致刀具剧烈磨损的最直接原因，而该过程中产生的高切削热才是最主要的影响因素。南京航空航天大学李亮等人对Ti6Al4V钛合金的铣削温度进行了研究，对夹丝热电偶的测温原理进行了阐述，并通过对温度信号和切削力信号的比较，揭示了铣削过程中切削温度峰值相

6、对于切削力峰值相对滞后的现象。钛合金切削加工研究现状钛合金作为典型的难加工材料，国内外学者对其做了大量的研究，但是针对球头铣刀磨损机理方面研究比较少。4.3.二.国内外研究现状国内方面国外方面南京航空航天大学戚宝运等人以钛合金高速切削摩擦磨损为主要研究对象，通过正交切削试验研究了不同表面织构刀具的减摩降温效果，分析了微沟槽织构对切屑变形的作用机理，并利用有限元分析了微沟槽织构对切屑形成的影响，通过车削试验研究了表面微沟槽织构刀具的耐磨性并分析了刀具磨损、破损机理山东大学邓建新等人采用激光打标法在硬质合金刀具上加工微孔阵列，制备了微织自润滑刀具。 日本大阪大学的T. Enomoto和T.Sugi

7、hara利用飞秒激光技术加工出表面带有微织构的铣刀,在铝合金上进行端面铣削试验发现织构表面明显提高了刀屑接触面的抗粘接能力。美国的Shuting Lei等人利用飞秒激光器在无涂层的硬质合金刀具前刀面上加工出微坑织构，通过有限元分析微坑对刀具力学性能的影响，分别利用液体和固体润滑剂填充微坑形成微油池，通过试验发现,与普通干切削或者冷却液条件下相比，在微坑结构润滑下，平均切削力减少了10%30%。表面微织构刀具研究现状 目前，关于表面微织构在刀具表面的应用还处于起步阶段，并且研究多数集中在车削刀片及可转位面铣刀片上，切削材料也以铝合金为主。三.课题的主要研究内容2.微织构球头铣刀铣削钛合金有限元仿

8、真研究1.微织构球头铣刀铣削钛合金力热特性研究3.微织构球头铣刀表面磨损形貌及磨损机理分析4.微织构球头铣刀使用寿命研究球头铣刀磨损机理研究1.微织构球头铣刀铣削钛合金力热特性研究力热实验设计三.课题的主要研究内容2)钛合金铣削实验设计3)钛合金铣削力特性研究4)钛合金铣削热特性研究切削参数对切削力影响刀具磨损对切削力影响表面织构对切削力影响切削参数对切削温度影响刀具磨损对切削温度影响表面织构对切削温度影响单因素实验方案选用刀具及加工材料实验设备与测量仪器1)表面微织构的制备试样的选取微织构参数的设计与加工试样后处理与观测三.课题的主要研究内容1) 微织构刀具几何模型的建立2）刀具温度场分布规

9、律3）刀具应力场分布规律4) 刀具磨损率的计算5) 不同织构类型对比分析6) 仿真与实验结果对比分析2.微织构球头铣刀铣削钛合金有限元仿真研究三.课题的主要研究内容3.球头铣刀表面磨损形貌及磨损机理分析 1) 刀具表面磨损形貌分析 2) 刀具磨损失效机理 3) 切削条件对刀具磨损的影响 4) 表面织构对刀具磨损的影响超景深三维显微镜扫面电镜和能谱仪三.课题的主要研究内容4.球头铣刀刀具寿命预测模型的建立步骤步骤1步骤步骤2步骤步骤3步骤步骤4使用概率统计方法和回归分析原理建立刀具寿命与切削参数之间的经验模型。采用多因素正交实验方法进行钛合金铣削实验采用Matlab软件对实验数据进行回归分析，确

10、定模型系数分析钛合金切削加工刀具磨损的主要原因，最终建立刀具寿命预测模型三.技术方案技术方案路线图四.进度安排2012.112013.01 调研、查阅资料，确立课题内容； 2013.022014.03 针对课题学习相关软件，研究表面微织构的制备方法；2014.042014.05 设计表面微织构尺寸及类型和建立铣削力模型，为力热实验打下 理论基础；2014.062014.08 建立微织构球头铣刀的三维几何模型，进行球头铣刀有限元仿真 研究； 2014.092014.10 准备实验设计方案，完成表面微织构的制备。进行球头铣刀力热 特性实验研究和刀具磨损实验研究2014.112014.12 建立刀具寿命预测模型，研究切削参数和表面织构对刀具寿命的 影响；2015.012015.03 整理资料，撰写论文，准备答辩。五.预期达到的目标1234建立微织构球头铣刀三维几何模型，进行球头铣刀有限元仿真研究研究微织构球头铣刀的磨损机理和磨损过程，与无织构刀具进行对比针对钛合金的切削加工性能，查阅资料确定表面微织构的类型及加工方法设计正交实验方案，建立微织构球头铣刀使用寿命模型五.研究过程中可能遇到的困难及解决的措施可能遇到的困难1国内外对表面微织构刀具的研究较少，微织构可能也会