当前我国复合材料叠层制孔的主要方式是手工加工，加工质量满足不了生产设计的需求，且工作强度大，效率低，对于大直径、大厚度的钛合金材料叠层结构来说更是如此。本文联系生产实践，为改进和提升钛合金材料构件制孔效率以及质量，从钻削制孔缺陷的形成机理，探寻用铣削取代钻削制孔的新

　　工艺。

　　1螺旋铣孔加工工艺

　　1.1钻孔加工方式的缺陷

　　采用传统的钻削工艺进行钛合金叠层结构制孔有几个特点：一是在钻孔过程中，切屑从钻头螺旋槽中排出，极易和以加工孔表面相触，划损已经加工过的孔壁，造成孔的表面的损伤。二是在钻削的时候，钻头横刃处的转速是零，切削条件较差，横刃处的材料全部依靠钻头挤压成切屑排出，因而制孔的轴向力很大。当钻孔的轴向力大于钛合金层间结合力将会造成分层。三是钛合金是一种导热性差、加工硬化严重的材料，当钻头开始钻削时，切削的温度会急剧升高，刀具磨损失效加重，通常会因为道具进行不了有效的切削失去效用。总而言之，传统的钻孔加工需仰赖其他的工序来确保孔的表面质量，且满足不了飞机制造业的精度需求，加工成本不但提高了，工作效率也跟着降低。

　　虽然有很多专家在提高加工效率、改善刀具形式等方面都做了许多研发工作，但是这些刀具尽管提升了钻孔质量和刀具寿命，刀具本身对机床设备却有很高的要求，而且价格昂贵，并不能全部用于装配线环节。在飞机制造业的全部环节上，尤其是加工比较大的装配孔，都已不再适合使用传统的钻孔工艺，不管是从经济角度上还是技术可行性上。

　　1.2螺旋铣孔加工

　　螺旋铣孔采取的加工方式与传统的钻削加工是完全不同的。在螺旋铣孔加工工艺中，其轴向力是沿铣刀轴线方向的分力，消耗掉的功率较少；但作用在铣刀圆周切线方向上的分力是其主切削力，铣刀的旋转运动是铣削的主运动，因而消耗较多的功率；而对钻削来说技术来说，极易出现钛合金翻边现象，因为向下的切削加工是它的主运动，消耗掉的功率非常大，因而具有非常大轴向力。螺旋铣孔工艺中不会产生分层缺陷、钻入缺陷、钻出缺陷、毛刺等毛病是因为其制孔时的轴向切削力被减弱了，加工孔的质量因此得以提升：①偏心加工的方法使切屑有充足的空间从空槽排出，排屑方法不会再成为影响孔质量与刀具磨损的主要原因。②螺旋铣孔经过是断续铣削，方便刀具散热，以此使得碳纤维板树脂因为温度的累积而融化的风险降低。③刀具中心的轨迹不是直线而是螺旋线，也就是说刀具中心没有和所加工孔的中心重叠，属于偏加工过程。④不但避开了常规方式制孔的缺点，而且还省略了经由拆卸消去毛刺的工艺。螺旋铣孔加工技术超越了传统中一把刀具加工同一直径孔的钻孔技术，加工孔都能够完成一次成形，完成了单直径刀具加工一系列直径孔技术（经由变动径向偏移量完成一把刀具加工一系列直径的孔）。这不但减少了存刀种类与数量，还大大的提升了加工效率，减少加工成本。

　　2试验验证