1 鈦合金銑面加工

　　對(duì)鈦合金零件進(jìn)行銑面加工時(shí)，采用小切深、大進(jìn)給的銑削方式獲得高效加工。大進(jìn)給銑削的原理是通過(guò)減小刀具主偏角，使刀具在很高的進(jìn)給下仍然能保持很小的切屑厚度，以減小高進(jìn)給時(shí)的切削力，實(shí)現(xiàn)在低切削速度下獲得很大的進(jìn)給量，增加單位切深下的金屬切除率。在同樣的切屑厚度下，大進(jìn)給銑刀的進(jìn)給量接近普通圓柱立銑刀的6倍，大大進(jìn)步了金屬切除率。同時(shí)由于該類刀具切削時(shí)其切削力部分垂直向上，切向力較小，消耗的功率也較小，因此該加工方法對(duì)機(jī)床的功率和剛性要求不高，應(yīng)用非常廣泛。

　　粗加工過(guò)程中，盡量保證刀刃持續(xù)穩(wěn)定切削，刀具軌跡應(yīng)當(dāng)盡量消除尖角，在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加圓角，使得加工過(guò)程更為平穩(wěn)，一般圓角半徑不小于刀具直徑的15%。

　　2 鈦合金槽腔加工

　　槽腔是鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的一個(gè)主要特征，材料往除率高，工作量大，因此槽腔加工是實(shí)現(xiàn)鈦合金零件高效加工的關(guān)鍵（見圖6）。大切深、低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給的強(qiáng)力切削以獲得最大金屬往除率是鈦合金粗加工的有效方法。目前粗加工鈦合金的強(qiáng)力銑削刀具以玉米銑刀的效率最高而得到廣泛采用。例如山特維克玉米銑刀切槽試驗(yàn)時(shí)，最大切深可達(dá)109mm,最大切寬可達(dá)66mm，其金屬往除率高達(dá)409cm3/min。

　　對(duì)于槽腔粗加工的加工工藝方法，一般先采取U鉆預(yù)鉆孔，然后再用玉米銑刀往除余量，可以獲得很高的金屬往除率。

　　3 圓角加工技術(shù)

　　為減輕飛機(jī)重量，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的槽腔轉(zhuǎn)角處圓角通常較小，需要用直徑較小的銑刀進(jìn)行加工。由于在圓角處切削量突變，導(dǎo)致切削力變化非常大。在切削力突變的情況下，刀具輕易產(chǎn)生振動(dòng)，甚至出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象，導(dǎo)致刀具磨損嚴(yán)重，加工效率低下。

　　傳統(tǒng)的圓角加工策略是通過(guò)細(xì)化軌跡的方法來(lái)避免圓角處加工振動(dòng)的題目，其缺點(diǎn)是軌跡過(guò)多，效率比較低下，圓角的加工占掉30%甚至更多的精加工時(shí)間。插銑是解決轉(zhuǎn)角加工效率題目的最佳途徑。插銑是一種沿刀具軸向進(jìn)行的類似于鉆孔的一種軸向銑削方法，由于插銑的走刀方向沿著刀軸方向，所以其切削力大部分將沿著刀軸方向，徑向切削力很小，因而在插銑時(shí)比常規(guī)銑削振動(dòng)小，而且其走刀方式往除轉(zhuǎn)角余量的效率高。通過(guò)不同直徑的插銑刀具對(duì)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行插銑，可切除大部分轉(zhuǎn)角余量，再用立銑刀對(duì)插銑產(chǎn)生的殘留進(jìn)行清除，可以大幅度進(jìn)步加工效率。

　　4 精密側(cè)銑技術(shù)

　　在傳統(tǒng)切削方法中，切削速度基本在40～60m/min，鈦合金的高速銑削將其切削速度定義在120m/min以上。在精加工側(cè)壁的時(shí)候，利用銑削的斷續(xù)性來(lái)達(dá)到高速切削的目的，以進(jìn)步零件表面質(zhì)量及加工效率。精加工側(cè)面的時(shí)候，由于切寬小，刀齒每轉(zhuǎn)過(guò)一周的切削時(shí)間很短，即冷卻時(shí)間很長(zhǎng)。在冷卻充分的情況下，其切削溫度能得到有效地控制，因而可以大幅進(jìn)步切削速度來(lái)進(jìn)步加工效率，如圖7、圖8所示。

　　用PVD涂層的整體硬質(zhì)合金銑刀或超密齒硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)行鈦合金的高速切削精加工，可以大幅進(jìn)步加工效率和加工精度。

　　5 仿真優(yōu)化技術(shù)

　　鈦合金飛機(jī)結(jié)構(gòu)零件加工特征復(fù)雜，在粗加工時(shí)切削余量會(huì)不斷變化，如轉(zhuǎn)角部位的余量突變等。目前的CAM軟件所編制的NC程序往往只能設(shè)置固定的切削參數(shù)，為了避免局部程序由于切削量過(guò)大造成對(duì)刀具、機(jī)床的沖擊，通常方法是通過(guò)降低整體切削參數(shù)來(lái)保證刀具壽命和零件質(zhì)量，從而加工效率極為低下。基于Vericut的仿真優(yōu)化技術(shù)則可很好地解決該題目。通過(guò)Vericut軟件設(shè)置切削參數(shù)優(yōu)化庫(kù)，并用軟件進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真對(duì)實(shí)際加工余量和切削條件進(jìn)行猜測(cè)，根據(jù)加工余量和切削條件對(duì)程序中的切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。既延長(zhǎng)了刀具壽命，保證了零件質(zhì)量，也進(jìn)步了加工效率。