研发背景
钛基复合材料具有更高的比强度和比模量、极佳的抗疲劳以及优异的高温性能和耐蚀性能，被认为是能够替代钛合金的新一代材料。然而，钛基复合材料在切削过程中表现出的刀具寿命短、表面质量差、生产效率低、加工成本高等突出问题严重限制了钛基复合材料的推广使用。项目使用超硬材料刀具，控制并利用切削热适度软化高强度钛合金基体以利于增强相的原位压入和降低切削力，达到显著提高加工表面质量和降低刀具磨损率的目的。研究的关键科学问题包括：高温、高压、高应变率条件下钛基复合材料动态力学特性和破坏机制；不同切削温度下
钛基复合材料铣削过程的传热学和摩擦学；不同切削温度下增强相去除机制的细观力学；增强相去除方式与刀具磨损关系的定量描述。项目显著提升了我国钛基复合材料高效低损伤加工的研究水平，并促进性能优越的钛基复合材料在更多行业的推广应用。

应用范围
能够替代钛合金的新一代材料。

技术路线及原理
（1）在最佳切削温度下切削时，在加工表面粗糙度Ra 低于0.4?m、Rz 低于1.5?m时刀具寿命（耐用度）和工件材料去除率可分别达60min 和6000mm3/min；

（2）掌握了钛基复合材料铣削时切削热的产生、传导及分布情况，揭示切削温度对工件材料变形/去除和刀具磨损的影响机制，探明切削温度/刀具磨损与增强相去除方式之间的定量关系。
（3）建立了切削温度与切削参数和增强相体分比之间关系的数学模型，揭示切削参数、冷却条件和刀具材质对切削温度的影响规律，从而可在各种工艺条件下将切削温度控制在最佳切削温度区间内。
（4）获得了可同时满足加工表面粗糙度最低、刀具寿命最长、材料去除率最高的最佳工艺条件。

技术特色
（1）提出合理利用切削热适度软化钛合金基体，易于增强相的原位压入，降低刀具磨损，提高加工质量，进而显著改善钛基复合材料铣削加工性的构想。 （2）切削温度对复合材料中增强相的去除方式从而对加工表面质量和刀具磨损有决定作用，提出在金属基复合材料特别是钛基复合材料切削加工中存在一个最佳切削温度区间（此时刀具磨损程度特别是磨粒磨损程度最低，加工表面缺陷最少）的观点。

经济效益分析
未知。