鈦合金螺旋銑孔的切削力和切削溫度試驗研究*

王 歡，董志剛，康仁科，楊國林，謝海龍

（大連理工大學精密與特種加工教育部重點實驗室，大連 116024）

鈦合金具有比強度高、熱強度好、耐腐蝕、良好的低溫性能，與纖維增強復合材料相容性好及儲藏資源豐富等優點，廣泛應用于航空航天、國防軍工等領域，如飛機的機翼、蒙皮、艙段等。連接孔的加工是鈦合金構件上最典型和重要的加工之一[1-2]。由于鈦合金材料的難加工特性，采用傳統的麻花鉆工藝制孔時，容易形成孔壁熱損傷，并存在鉆削質量低、孔壁表面質量差等問題[3]。螺旋銑孔技術是航空裝備制造領域新興的高效、高質量制孔技術。螺旋銑孔采用立銑刀，以螺旋軌跡方式進給加工出比刀具直徑大的孔[4]。與傳統的鉆孔技術相比，螺旋銑孔技術具有很多優點：軸向力小；可以實現一種刀具加工不同直徑孔，減少刀具種類；切屑不連續，排屑空間大，切屑能更好排出，減少切屑與已加工表面的摩擦，從而提高加工表面質量；斷續的加工過程有利于刀具散熱，能夠降低刀具磨損，延長刀具使用壽命等[4-8]。國內外在螺旋銑孔末端執行器開發[9-10]、螺旋銑孔工藝研究[11-13]和專用刀具研制[6,14-15]等方面開展了大量工作。

切削力和切削溫度是切削加工中重要的過程參數，對鈦合金材料制孔精度和加工質量有重要影響，國內外學者對鈦合金切削加工的切削力和切削溫度進行了大量研究[16-18]。作為一種重要的制孔方式，螺旋銑孔加工自出現以來也受到了國內外研究人員的關注?！?br>