1. 研究目的与意义
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是ti-6al-4v(tc4),ti-5al-2.5sn(ta7)和工业纯钛（ta1、ta2和ta3）。
钛合金相对一般合金钢具有以下优点：
2. 研究内容和预期目标
本课题拟采用deform三维数值模拟软件对tc4钛合金过程进行计算，分析切削力、切削温度与刀具几何尺寸的关系，优选刀具的尺寸。基本步骤包括，切削过程的分析、有限元模型的建立、计算，分析计算结果。
研究内容：需要熟悉有限元算法及软件deform、工件材料本构模型、刀－屑摩擦模型、切屑分离和断裂准则等。对计算结果的分析，包括切削力、切削温度等。另外，需要采用三维绘图软件pro/e建立车刀模型。需要的软件包括deform、pro/e。其中deform、ansys是采用有限元法进行计算的软件。deform是机械、材料加工的专业软件，非常适合于机械行业应用。
预期目标：运用deform三维数值模拟软件对tc4钛合金过程进行计算，分析切削力、切削温度与刀具几何尺寸的关系，从而优选刀具的尺寸，降低钛合金的加工难度，增长加工钛合金的刀具的寿命，从而创造较大的经济效益。
3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用deform三维数值模拟软件对tc4钛合金过程进行计算，分析切削力、切削温度与刀具几何尺寸的关系，优选刀具的尺寸。
基本步骤包括：
1、对tc4钛合金切削过程的分析；
4. 参考文献
1、李传民，王向丽，闫华军，等.deform5.03金属成形有限元分析实例指导教程[m].北京:机械工业出版社，2007.
2、温效朔，王克琦.切削加工有限元仿真与应力分析[j].工具技术，2006，40(7):30-32.
3、2a12铝合金的车削有限元仿真与实验研究[j].轻合金加工技术，2013，41(9):49-53.
5. 计划与进度安排
1. 2022-3-2～2022-3-15 查阅资料，撰写开题报告和翻译外文资料；
2. 2022-3-16～2022-4-5 查阅资料，分析钛合金的车削过程及切削机理；
3. 2022-4-6～2022-5-3 建立有限元模型，分析不同的切削用量情况下，切削力、切削温度的变化；
