1 鈦合金銑面加工

　　對鈦合金零件進(jìn)行銑面加工時，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)給時的切削力，實現(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。同時由于該類刀具切削時其切削力部分垂直向上，切向力較小，消耗的功率也較小，因此該加工方法對機(jī)床的功率和剛性要求不高，應(yīng)用非常廣泛。

　　粗加工過程中，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)件的一個主要特征，材料往除率高，工作量大，因此槽腔加工是實現(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時，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，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細(xì)化軌跡的方法來避免圓角處加工振動的題目，其缺點是軌跡過多，效率比較低下，圓角的加工占掉30%甚至更多的精加工時間。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，因而在插銑時比常規(guī)銑削振動小，而且其走刀方式往除轉(zhuǎn)角余量的效率高。通過不同直徑的插銑刀具對轉(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)壁的時候，利用銑削的斷續(xù)性來達(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)面的時候，由于切寬小，刀齒每轉(zhuǎn)過一周的切削時間很短，即冷卻時間很長。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，在粗加工時切削余量會不斷變化，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大造成對刀具、機(jī)床的沖擊，通常方法是通過降低整體切削參數(shù)來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Vericut軟件設(shè)置切削參數(shù)優(yōu)化庫，并用軟件進(jìn)行仿真，通過仿真對實際加工余量和切削條件進(jìn)行猜測，根據(jù)加工余量和切削條件對程序中的切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。既延長了刀具壽命，保證了零件質(zhì)量，也進(jìn)步了加工效率。