基于高速条件的木塑复合材料铣削实验研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于天然木材资源的日益短缺，人们对木质人造板材的需求与日俱增，木塑复合材料具有比其它人造木质板材更为优越的性能，正逐渐被更多消费者接受与使用。

目前，木塑复合材料已经在很多领域被广泛使用，尤其是在景观建筑、家具以及汽车内饰等行业。

材料在被切削加工成成品的过程中产生的力与热量，会对刀具的耐用度和已加工表面的质量产生重要影响，进而影响加工效率和成本，因此探究木塑复合材料的高速切削加工机理十分重要。

2. 国内外研究现状分析

现阶段，国内外关于金属或金属基材料的高速铣削方面的研究工作开展较多，而关于木塑复合材料的高速铣削技术方面的研究极少。

在实际生产中，都是沿用切削木材的理论对木塑复合材料进行切削，导致切削刀具磨损迅速，加工质量大打折扣。

国内外对木塑复合材料没有系统的切削理论。

3. 研究的基本内容与计划

(1)了解所选木塑复合材料的成分组成，掌握其与切削力相关的力学性质；(2)理解压电式测力仪测量铣削力实验的基本原理，搭建铣削力测量实验平台；(3) 测量不同切削参数下木塑复合材料在铣削过程中的切削力，分析切削速度、切削深度、进给量对切削力的影响规律；(4) 建立铣削力经验公式；(5) 总结刀具磨损形式；(6)书写毕业论文。

研究计划：第1周：了解毕业论文环节，熟悉课题任务内容；第2-4周：收集文献资料，撰写文献综述或翻译外文文献，填写开题报告；第5-7周：查找有关实验资料，弄清实验原理；继续进行必要的实验准备（材料、实验设备等），并制定相应的实验方案；第8-11周：开展本课题的实验研究，记录实验数据，留存相关实验样品等；第12-15周：整理实验数据，分析实验结果，完成研究论文撰写等；第16周：做好毕业答辩工作。

4. 研究创新点

木塑复合材料兼具木材和热塑性塑料两种材料的双重特性，其切削性能不同于单纯的木材和塑料，也不同于其它非聚合复合材料，存在着许多具有科学意义的特殊性。

铣削力的测量采用测力仪，三向测力仪在一次铣削中同时测出切削力fz、切削力fy及切削力fx三个方向的切削力，结果可为掌握木塑复合材料的切削加工性提供依据，并为目标函数下切削参数的确定提供参考数据。

利用 sem 扫描电子显微镜观察刀具在磨损之后的前、后刀面磨损区域，并通过 eds 能谱分析技术对磨损前后的刀具元素成分进行定性分析，总结刀具磨损形式，并通过实验数据对刀具的磨损情况进行预测。