钛合金具有比强度高、耐高温、耐腐蚀等特点,已广泛应用于航空航天、舰船、能源等领域,其中铸钛件应用比例占90%以上。针对机匣冒口的去除目前主要采用火焰切割、铣削、磨削三道工序,存在污染严重、工序复杂、加工效率低、表面质量差等问题,为了解决以上难题,本文采用三种不同参数的树脂CBN薄片砂轮在加工中心上对切割磨削钛合金试验展开研究,主要研究内容如下:首先,通过对切割磨削机匣冒口加工过程进行分析,确定了影响钛合金表面加工质量的参数(砂轮线速度、工件进给速度以及工件尺寸),为研究这些参数对工件加工质量的影响规律,搭建了切割磨削钛合金工件的实验平台,并根据拟研究的物理量设计了相应的试验方案。其次,通过对树脂CBN薄片砂轮切割磨削钛合金的过程进行了分析,计算出了最大未变形磨屑厚度,推导出了不同切削过程(切入、过渡、切出过程)中薄片砂轮与工件的接触弧长,建立了在黏附条件下薄片砂轮切割磨削钛合金的磨削力理论数学模型,从而揭示了切割磨削过程中的磨削机理。第三,通过单因素试验研究了切削用量对切割磨削过程中的过程参量(磨削力、磨削功率、磨削比能)的影响规律,试验表明三种砂轮中SLA(粒度100#,厚度1mm)砂轮能够获得较小的磨削力、磨削功率以及磨削比能;正交试验结果表明工件宽度对磨削力的影响最大;将磨削力公式与实验结果对比验证了磨削力数学模型的有效性与正确性。最后通过单因素试验研究了切削用量对工件表面质量的影响规律。三种砂轮中SLA(粒度100#,厚度1mm)砂轮能获得较小的粗糙度。分析了切削用量对硬度层深度的影响规律,结果表明在工件表面层存在一定厚度的软化层,三种砂轮中SLA砂轮(粒度100#,厚度1mm)能够获得较低的硬度层深度;砂轮的顶刃区主要以破碎磨损为主,在侧面主要以大面积的黏附磨损为主。本文通过以上研究,建立了黏附条件下的磨削力数学模型,揭示了树脂CBN薄片砂轮切割磨削钛合金过程的加工机理,阐述了切削用量对磨削过程参数以及磨削表面质量的影响规律。本文的研究将引导传统的钛合金机匣加工走向智能制造的方向,有效的提高航空发动机的产量,从而推动我国航空航天业的快速蓬勃发展。