随着高速重载车辆、高档数控机床、超高速火箭发动机和空天飞行器等高端机械装备的发展，对于车体/传动箱体/发动机箱体/舱体/弹体/观瞄体/制导阀体/光窗壳体、曲轴/连杆/叶轮/燃烧室等高应力、高温度承载结构件的几何精度、表面性能和服役寿命提出了极高要求，广泛使用的高硬度、高比强、多相难加工材料带来的加工过程变形大、温度高、质量难以控制的特征日益突出。项目系统解决高速切削效率、精度和表面完整性调控问题，取得以下技术创新和应用成效。
    创新点1：建立了难加工材料高速切削的高应变率去除与非线性切削机理及机制。研发出超高强度钢、淬硬钢、高温合金、铝碳化硅复合材料、镁合金在高速率、高应变、多物理场作用下的多相材料切离、绝热双集中剪切变形等加工工艺；发现了突变、分叉、混沌等非线性特征及其对流屑方向、振动信号时频特征的影响规律，为控制响应多值性和状态突变性提供了理论指导。
    创新点2：发明了高速高精切削刀具的失效分析、长寿命动态适配性设计方法及其刀具的精密制造技术。发现了高速切削刀具的双月牙洼磨损机理，发明了准自由切削刀具设计方法，通过刃口微分几何调控和刀面摩擦学设计，增加刃口局部强度和瞬态受热体积；建立刀具系统动态设计、刀具材料匹配与脉冲磁场定位强化方法，研制出高速组合刀具、拉刀、立铣刀、孔加工刀具等系列化关键工序精密切削刀具，显著提升高速切削刀具寿命。
    创新点3：提出了高承载结构件高速切削的几何精度与表面完整性精准调控方法。应用B样条曲面统一表征刀具-工件接触区域瞬时边界，建立加工路径规划的高阶切触分析方法，获得顺滑的刀具路径和自适应装夹策略，实现弱刚度零件加工变形预测与误差补偿；开创高速切削表面的分形几何评价方法，构建“路径规划-精度保持性-过程稳定性-表面完整性”的全过程控制加工工艺规范，实现高承载复杂曲面结构件高效精准加工。
    创新点4：创建了高速切削加工过程材料动态响应模型、多尺度仿真与基础物理数据精准匹配准则。构建加工缺陷与工艺参数映射模型，研发出基于切削原理和刀具磨损特征的多尺度仿真预测平台；创立了多源异构信息关联获取模式，开发出高速切削工艺数据库和云端数据平台，由此构建国家制造云的切削数据平台模块，为实现工艺设计、加工精度与加工表面完整性的综合预测和主动调控提供重要支撑。