王兵，刘战强，梁晓亮，赵金富

山东大学机械工程学院 山东济南 250061

山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室 山东济南 250061

教授、博士生导师 王兵

1 序言

钛合金材料具有比强度高、耐蚀性和耐热性好等性能优势，被广泛应用于航空航天、武器装备等国防工业和石油化工、生物医疗等民用领域。由于钛合金具有热导率低、高温化学活性高和弹性模量小等特点，在切削加工过程中存在切削温度高、切削变形和冷硬现象严重及易粘刀等现象，导致刀具易磨损且表面加工质量差，使钛合金成为典型的难加工材料[1]。同时，钛合金构件常用的轻量化设计特点使材料去除量大，目前钛合金加工时采用的低切削用量严重制约了生产效率的提升，造成制造成本的升高。因此，实现钛合金构件的高质高效切削加工成为制造业亟需突破的关键共性技术难题。

作为切削加工工艺研究体系中的核心要素，刀具技术的发展可为切削加工技术带来新的变革。为实现钛合金构件的高质高效切削加工，需要科学选用或设计开发高性能切削刀具，相关技术包括刀具材料与刀具结构设计、刀具涂层制备、刀具切削参数优选、刀具加工状态监控及切削数据库开发等，如图1所示。

图1 钛合金高质高效切削加工刀具技术

工件材料切削加工性研究是开发高性能切削刀具的基础。基于材料切削去除机理分析，结合动态力学性能测试、切削试验与数值仿真……