螺旋铣孔工艺是一种通过铣削实现孔加工的制孔方法。加工时,刀具中心与孔中心线偏移一定的距离,刀具绕自身轴线高速旋转的同时,绕孔中心轴线旋转并向下进给。螺旋铣孔工艺具有切削力小,一次加工精度高,切削过程平稳等优点,在航空铝合金、钛合金以及碳纤维增强材料(CFRP)等材料上制孔,具有明显优势,因而在航空制造装配业上具有广泛的应用前景。本文针对难切削加工材料高硬度模具钢Cr12(58HRC)和钛合金(Ti-6Al-4V)的螺旋铣孔工艺进行切削过程动力学及其试验研究,主要完成以下几个方面的工作:分析了螺旋铣削动力学原理,定性的分析了影响螺旋铣孔过程中切削力的主要因素,搭建了螺旋铣孔切削实验和分析平台,完成螺旋铣孔实验方案的设计。针对高硬度模具钢螺旋铣孔工艺进行切削实验研究,采集分析了铣孔过程中的三向切削力,分析了各切削参数对切削力影响规律;利用回归分析和最小二乘法建立了轴向切削力Fz模型;实时观察刀具的磨损情况,通过SEM观察刀具磨损后的显微结构,同时进行能谱分析深入研究刀具磨损机理;检测与分析螺旋铣孔工艺孔加工精度及其影响因素。针对钛合金材料进行螺旋铣孔和钻削工艺对比研究,比较分析了两种制孔工艺在切削过程中的切削力、刀具磨损状况以及孔加工精度等;通过理论上分析钻削过程切屑变形以及毛刺的生成模型,研究比较了螺旋铣孔和钻削的切入切出毛刺问题。螺旋铣孔过程动力学及其试验研究的结果表明:螺旋铣孔工艺在高硬度模具钢、钛合金等材料上进行孔加工时,刀具表现出优良的切削性能,孔的质量也全面优于传统的钻削。高硬度模具钢、钛合金等材料的螺旋铣孔工艺研究,为螺旋铣孔工艺在模具加工以及航空制造等领域的应用提供了参考依据。