高速切削加工的概念自1931年提出后,经过长期的探索、研究和发展,才在近期被广泛应用于工业生产。目前高速切削在普通钢材、铸铁和铝合金的加工中应用较多,加工方式多为普通车削和铣削,并且主要应用于精加工工序。对于高速切削的研究在一定程度上仍是混乱的,包括如何定义高速切削,高速切削在难加工材料加工中的应用、在其他加工方式和工序中的应用等尚不成熟。因此,本文对难加工材料钛合金深孔高速钻削技术进行研究,从一个新的应用领域去验证、完善高速切削的理论,提高深孔钻削生产率及孔加工质量。本文首先从高速切削关键技术之高速切削刀具入手,在分析钛合金TC4深孔钻削加工机理的基础上,深入研究了普通深孔钻头的结构以及几何参数,对普通错齿深孔钻刀齿的切削方式、分屑机理等进行分析;对钻头进行了整体的受力分析,建立钻头受力的力学模型;提出了减小导向块摩擦力来提高切削速度的观点,通过试验的方法,得到切削钛合金材料钻头齿宽与切削力的函数关系式,对高速错齿深孔钻头齿宽和位置进行了重新设计,通过对切削齿材料、切削齿几何角度等的选择,完成了内排屑错齿高速深孔钻的设计,新的设计方法为高速深孔钻头的设计提供了理论依据。以难加工材料钛合金(TC4)为高速深孔钻削试验材料,进行普通钻头和优化钻头的对比试验,主要测试参数是:钻削扭矩、钻削温度和刀具耐用度。在对试验数据处理分析后,得到以下结论:优化钻头在深孔钻削过程中承受的钻削扭矩、切削温度都明显低于普通钻头;两种钻头在相同的钻削条件下钻削相同的时间,优化钻头切削齿的后刀面磨损量明显低于普通钻头,切削齿后刀面的磨损带相比于普通钻头均匀。在相同的加工条件下,优化钻头具有更高的刀具耐用度,在切削过程中钻头整体受力更稳定。在优化钻头高速钻削试验中,对Ф38mm钛合金进行深孔钻削加工,当主轴转速高于630r/min,即切削速度高于75.17m/min时,即进入钛合金高速深孔钻削的过度区,当转速高于1000r/min时,切削速度为119.32m/min时,即是Ф38mm钛合金高速深孔钻削的高速区。由于受到实验条件的限制,还没能完全验证Salomon曲线。