钛合金因其优越的综合性能而被广泛应用于航空航天领域,但钛合金的难加工特性一直是加工领域研究的重点,特别是钛合金薄壁件。由于薄壁件比强度高、比刚度大等显著优势,在航空航天工业得到广泛应用。随着对现代飞机高灵活性、高机动性以及载重、长续航能力等高性能要求的不断提高,钛合金薄壁件壁厚向更薄的方向发展。但钛合金薄壁件由于刚度低,在加工过程中极易产生让刀、振动等问题,成为制约钛合金薄壁件的加工的瓶颈难题。论文拟通过研究辅助填充材料,对钛合金薄壁件进行辅助支承,提高其动、静力学刚度,实现钛合金薄壁件的高效加工。针对纯石蜡加固钛合金薄壁件加工存在自身强度低、与钛合金结合强度低以及熔点低(切削热将导致部分加固材料熔化)等问题,进行石蜡基填充材料配方研究,选用聚乙烯蜡、环氧树脂粉末、乙烯-醋酸乙烯共聚物和硬脂酸作为性能改善材料成分,设计正交实验,研究不同配比材料物理力学性能,包括抗压强度、弹性模量、与钛合金的结合强度、材料阻尼特性及凝固收缩率与熔点,优选出适合工艺要求的石蜡基填充材料配方。采用有限元分析技术对石蜡基填充材料辅助支承加工钛合金薄壁件侧壁及腹板进行静力学建模并进行框类零件模态分析,通过位移云图和应力云图分析石蜡基填充材料性能对辅助加工薄壁件的影响,结果表明石蜡基填充材料辅助支承钛合金薄壁件加工能够减小让刀变形和静载作用下的应力；在石蜡基填充材料辅助支承情况下框类零件的固有频率得到了明显的提升,有利于改善薄壁件的加工稳定性。通过不同石蜡基填充材料辅助支承钛合金薄壁件侧壁的铣削试验,获得不同配方、不同刚度工件在不同加工参数下加工的加速度信号,从时域和频域角度出发分析不同石蜡基填充材料辅助支承加工的减振机理。为实现石蜡基填充材料辅助支承钛合金薄壁件高效加工的工程应用,进行了石蜡基填充材料的制备与熔化填充、整平及清除、工件的装夹等工艺研究设计开发了相应的专用设备,包括石蜡基填充材料熔化填充装置、整平装置和石蜡清除回收装置,为实现钛合金薄壁类零件高效加工提供工艺技术保障。本论文得到山东大学自主创新基金自然科学类专项(2011JC015)和国家科技重大专项(2012ZX04003-021)的支持。