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钛基复合材料(Titanium Matrix Composites)具有许多优异的物理及力学性能,比如高比强度、比模量、耐高温、耐腐蚀和耐疲劳等,在众多工业领域具有广泛的应用前景。但是由于高硬度、高强度的增强相的加入使得钛基复合材料的切削加工性很差,切削过程中刀具磨损严重,加工成本高,切削效率低,加工的精度和表面质量都难以保证,由于这些切削加工中存在的问题很大程度上限制了钛基复合材料的进一步推广与应用。因此,优选铣削钛基复合材料的刀具,深入研究铣削钛基复合材料的刀具磨损,分析铣削钛基复合材料的刀具磨损机理具有十分重要的意义。本文以体分比为10%的TiC颗粒与TiB晶须混合增强的钛基复合材料(TiCp+TiBw)/TC4为研究对象,进行钛基复合材料铣削加工的刀具磨损试验研究,研究不同刀具材料(PCD和硬质合金刀具)、刀具角度、颗粒度(硬质合金刀具中硬质相颗粒的尺寸大小,PCD中金刚石颗粒的尺寸大小)铣削钛基复合材料的刀具磨损,主要研究工作包括以下几个方面:(1)铣削钛基复合材料刀具耐用度试验研究。通过试验研究和理论分析,探究刀具铣削钛基复合材料的刀具寿命,对比不同刀具材料(PCD、硬质合金)、刀具角度、颗粒度对铣削加工钛基复合材料的刀具耐用度,并分析其影响规律。(2)铣削钛基复合材料刀具损伤和刀具磨损机理研究。使用三维视频显微镜、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等分析仪器,对不同刀具铣削钛基复合材料的刀具磨损状态进行跟踪观察测量,分析研究PCD刀具和硬质合金刀具铣削钛基复合材料时的刀具磨损、破损形貌,并测量与分析铣削加工过程中的切削力和切削温度,辅助分析揭示了刀具的磨损机理。(3)铣削钛基复合材料表面粗糙度及显微硬度研究。使用粗糙度仪和显微硬度仪对已加工表面粗糙度值以及表面层显微硬度进行测量,对比不同刀具磨损状态及切削用量下已加工表面粗糙度值、表面层显微硬度,并分析其影响规律。