为了提高装甲车快速反应能力和自主作战能力,轻量化成为装甲车发展的趋势。因为钛合金材料的密度小、强度高、抗腐蚀性能好等优点以及它在航空航天的成功应用,将钛合金材料应用到装甲车上。钛合金属于难加工材料,特别是孔的加工更为困难,装甲车上的零件有许多的孔需要加工,而钛合金零件的孔加工还采用钻孔加工方式,钻孔加工因为轴向力大、表面加工质量差和加工成本高等原因,已经不适合与钛合金零件的孔加工之中。本文主要围绕最新的钛合金螺旋铣孔加工技术研究。在机床的主要技术参数满足要求后,决定切削加工效率加工质量和加工质量的主要因素是刀具(材料和结构)和切削参数(主轴转速、进刀速度、轴向切削深度)。本文针对钛合金螺旋铣孔加工过程,采用理论分析、仿真和试验方法研究了刀具结构、切削参数对切削过程的物理现象(切屑变形、切削力、切削温度)和表面粗糙度的影响规律,完成了刀具的结构设计和切削参数的优化设计,为生产中的实际应用提供了依据。根据钛合金的加工特性与螺旋铣孔运动特性设计刀具。对螺旋铣孔加工过程进行了有限元仿真研究。采用二维仿真模型得到刀具前角对切屑变形、切削温度和切削力的影响,采用三维仿真模型得到刀具螺旋角对切削温度、切削力的影响以及切削参数对切削力的影响,在此过程中首次通过有限元仿真得到整个公转周期的螺旋铣孔切削力曲线特性图。采用试验方法对有限元仿真结果进行了验证,证明仿真结果是有效的。针对切削参数与切削力之间的关系,采用正交试验、多元线性回归建立了切削参数与切削力之间的经验公式。针对切削温度,采用红外测温装置针对不同切削参数的切削温度进行了测量,得到了主轴转速、进刀速度、轴向切削深度对切削温度影响的趋势图。最后采用单因素方法研究各个切削参数对表面粗糙度的影响,采用曲面响应法建立切削参数与表面粗糙度之间的关系式。以表面粗糙度与材料去除率为目标,采用遗传算法与Pareto相结合的方法实现对切削参数(主轴转速、进刀速度、轴向切削深度)的优化设计。