航空发动机机匣是飞机发动机的重要组成部分。其自身结构复杂,承受载荷大,而且作为典型的薄壁件,具有工艺复杂、制造精度高、材料加工难度大等特点。针对航空发动机机匣的生产加工,提高加工质量、降低生产成本已经成为航空企业竞争的关键。本文以典型航空发动机机匣零件的孔加工为研究对象,运用金属塑性成形仿真软件DEFORM-3D建立简化模型,结合典型机匣材料(镍基高温合金)的加工特性,参考金属切削资料,以国产机床的性能参数为约束条件,确定出切削参数的优化范围。采用三因素三水平的正交实验方法进行切削仿真,分析切削速度、进给量和被吃刀量对切削力及切削温度的影响规律。通过最小误差的平方和寻找数据的最佳匹配函数,建立切削力、切削温度的经验模型,并利用F检验法验证模型的准确性。根据得到的切削力、切削温度模型,结合加工表面质量与刀具耐用度等相关约束函数,以最高生产率、最低切削温度和最优加工质量为目标函数,采用改进的遗传算法进行多目标的切削参数优化,得到Pareto空间优化解集,最终以此建立加工工艺参数数据库。智能化的数据库应用有效解决了航空发动机机匣的关键工艺技术,为实际加工中选取最优化的切削参数提供理论指导。航空发动机机匣的切削参数优化范围受切削温度的限制,降低切削温度可以有效扩大切削参数的可选范围,从而充分发挥机床的性能优势,提高加工质量与切削效率。本文根据刀具的切削热分布情况,采用液氮冷却的方式,设计了一种新型内冷却刀具结构,并在理论上证明了新型刀具结构可以有效降低刀具切削温度,改善切削质量。