1绪论
　　航空发动机是飞机的心脏，有了适用的航空发动机，才实现了真正有动力、可操纵的载人航空飞行。随着航空发动机的更新换代，推动了军民用航空器一代一代的向前发展。推重比作为航空发动机更新换代的重要指标，因此减小零件的重量成为航空发动机发展道路上的重要工作，因此发动机中的薄壁零件越来越多，加工难度也越来越大。钛合金以其比强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料。
　　某型机的回流器盖板是典型的薄壁盘类零件，材料为钛合金。回流器盖板的最大外廓尺寸420mm，内、外壁壁厚为2mm，外壁和内壁的两端为圆弧状（流道面），在加工过程中无法装夹定位，而其要求配合面的平面度为0.05mm，且平行为0.02mm，由于零件外壁和内壁的两端均为圆弧状，没法定位和夹紧，因此解决该零件的定位和夹紧以及如何减小定位和夹紧变形是该零件加工的主要难点。另外在零件壁薄加工时刀具和切削参数的选择也将影响零件的变形，影响其精度。
　　为最大程度上控制薄板变形，拟制造专用的工艺装备，对零件装夹定位及其夹具结构技术的研究、加工参数对控制薄壁件变形技术研究、加工过程中控制残余应力的技术研究、加工过程中形位公差控制技术研究。加工编程时合理选择刀具和加工顺序，确定合适切削参数，减少切削变形。根据实际加工情况调整切削参数，摸索参数变化对变形的影响，找出合理切削参数，减少切削变形。

2典型薄壁件结构分析
　　回流器盖板直径φ420，壁厚为2mm，零件配合面在φ192～φ411范围内达到要求平面度为0.05，是典型的薄壁件，结构异性件。

3航空发动机材料分析
　　航空航天产业为国防工业和制造业最重要的组成部分之一，随着现代飞机、航天器性能要求的不断提高，为了减轻重量，增加机动性和增加有效载荷和航程，航空航天零件材料在不断变革，在航空发动机和飞机结构件中钛合金、高温合金、复合材料的含量逐渐占据了主导地位。而盘类零件主要是钛合金。
　　3.1钛合金的性能特点
　　3.1.1比强度高
　　钛合金的密度仅为钢的60%左右，但强度却高于钢，比强度（强度/密度）是现代工程结构金属材料中最高的，适于做飞行器的零部件。资料介绍，自20世纪60年代中期起，美国将其81%的钛合金用于航空工业，其中40%用于发动机构件，36%用于飞机骨架，甚至飞机的蒙皮、紧固件及起落架等也使用钛合金，大大提高了飞机的飞行性能。
　　3.1.2热强性好
　　往钛合金中加入合金强化元素后，大大提高了钛合金的热稳定性和高温强度。如在300-350℃下，其强度为铝合金强度的3-4倍。
　　3.1.3耐蚀性好
　　钛合金表面能生成致密坚固的氧化膜，故耐蚀性能比不锈钢还好。如：在19%HCl+10mg/lNaOH条件下使用的反应器导管，不锈钢只能用5个月，而钛合金则可用8年之久。
　　3.1.4化学活性大
　　钛的化学活性大，能与空气中的氧、氮、氢、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氨气等产生强烈化学反应，生成硬化层或脆性层，使得脆性加大，塑性下降。
　　3.1.5导热性能差、弹性模量小
　　钛合金的导热系数仅为钢的1/4、铝的1/14；弹性模量为钢的1/2，刚性差、变形大，不宜制作细长杆和薄壁件。
　　3.2切削加工性特点
　　3.2.1切削温度高
　　钛合金的导热系数低，切削温度可比切削45号钢时高出数百度以上。
　　3.2.2弹性变形大
　　钛合金的弹性模量低，加工时容易产生变形，使已加工表面产生回弹，与刀具后刀面剧烈摩擦、粘附、粘结磨损等。
　　3.2.3切削应力大
　　由于切屑与前刀面的接触长度短，所以接触面积上的切削应力大大增加，刀尖、切削刃容易磨损。
　　3.2.4加工硬化严重
　　钛合金的化学活性大，容易与大气中的多种元素产生化学反应，形成硬而脆的外皮；同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。
　　3.2.5粘刀现象严重
　　钛合金的化学活性大，与刀具亲和力大，造成粘结磨损和扩散磨损，产生严重的粘刀现象和积屑瘤。

4薄壁件变形控制技术
　　4.1工艺路线的研究
　　经过对回流器盖板的零件结构和加工难点的分析，为减小应力变形，在粗加工和半精车后分别增加低温消除应力工序；为了保证最终精度，在精加工之前增加了车基准工序，保证了精加工的定位精度。
　　4.2装夹方式的研究
　　最后两道精车工序和车基准工序是是否能够保证最终的精度要求的关键，这四道工序的装夹方式起到很重要的作用。切削钛合金时吃刀抗力较大，故工艺系统需保证有足够的刚度。由于钛合金易变形，所以切削夹紧力不能大，特别是在某些精加工工序时，一定要掌握好零件的夹紧力度。
　　4.3刀具的选择和切削参数的研究
　　要想有效车削钛合金，必须针对其切削加工特点，首先要正确选择刀具材料的种类和牌号，再确定刀具的合理几何参数，优化切削用量并选用性能好的切削液及有效的浇注方式。
　　4.3.1刀具的选择
　　（1）正确选择刀具材料
　　车削钛合金时必须选用耐热性好、抗弯强度高、导热性能好、抗粘结抗扩散、抗氧化磨损性能好的刀具材料。
　　车削多选用硬质合金刀具，以不含TiC的K类硬质合金为宜，细晶粒和超细晶粒的硬质合金更好。
　　尽可能使用硬质合金刀具，如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金，成形和复杂刀具可用高温性能好的高速钢。
　　（2）选择合理的刀具几何参数
　　根据钛合金塑性不大、刀-屑接触长度较短，宜选较小前角；由于钛合金弹性模量小，应取较大后角，以减小摩擦，一般大于15°；为增强刀尖的散热性能，主偏角宜取小些，主偏角小于45°为好。刀尖采用圆弧过渡刃以提高强度，避免尖角烧损和崩刃。保持刀刃锋利，以保证排屑流畅，避免粘屑崩刃。
　　4.3.2切削参数的研究
　　切削温度高是切削钛合金的显著特点，必须优化切削用量以降低切削温度，其中重要的是确定最佳的切削速度。钛合金切削速度宜低，以免切削温度过高；进给量适中，过大易烧刀，过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快；切削深度可较大，使刀尖在硬化层以下工作，有利于提高刀具耐用度。加工时须加冷却液充分冷却。
　　由于零件为盘类薄壁件，零件轴向刚性很弱，径向刚性比较强，所以要沿着零件径向走刀，使切削力的方向是沿着零件的径向。

5结束语
　　通过对回流器盖板的研制，使我们对薄壁件的变形及钛合金的机加性能有了更深的了解；对薄壁零件的特点、加工中的关键问题、变形的影响因素以及如何制定行之有效的控制措施，有了新的认识。并全面验证了工艺流程的完整性及工艺装备的正确性；熟悉了钛合金材料加工的各项性能及加工中的注意事项，提升了对薄壁盘类零件加工的认识。