航空工业产品很多是由钛合金、铝合金和特殊的不锈钢制造而成。其高昂的零件成本是航空工业的特点之一。而造成成本过高的原因之一就是航空零件极低的加工效率。所以如何降低零件的加工时间和成本,提高零件的加工效率是航空制造业亟待解决的问题。就我国航空工业发展现状而言,切削参数的选择是困扰零件高效加工的一个在至关重要的问题。因此,对加工工艺进行研究,使其为切削加工的经济性的提高起到一定的作用就成为了一项非常重要的任务。 在航空零件制造过程中,各种材料由于其本身的特性会在切削加工过程中体现不同的加工特点。例如由于铝合金强度较低,所以在加工过程中容易变形,表面质量差;而钛合金由于强度高、导热性差等原因导致加工时刀具磨损严重,加工效率极低。所以本文针对铝合金和钛合金这两种航空常用材料的加工特点,分别对其进行切削参数的合理选择和优化,达到提高生产率和加工质量,降低加工成本的目的。 本文首先通过切削力试验确定铝合金和钛合金的切削力随各切削参数的变化规律,建立了切削力与各切削参数的数学模型。然后针对这两种材料的不同的加工特点分别进行了铝合金腹板和薄壁的表面粗糙度随各切削参数的变化规律试验研究和钛合金刀具失效机理研究。最后基于上述研究结果,本文对于铝合金的加工提出了合理的切削参数选择范围;对于钛合金的加工,本文以切削力为约束,最大的生产率和最低的加工成本为优化目标,采用理想点法对切削参数进行优化,使用者可以根据实际需要选择不同的切削参数。