整体叶盘是高推重比航空发动机的关键部件,而加工整体叶盘的材料是典型的难加工材料钛合金。插铣加工钛合金过程中会产生较大的铣削力,进而影响铣削热,刀具磨损和已加工表面质量。因此,研究钛合金插铣铣削力的变化规律有着极其重要的意义。本文针对插铣加工整体叶盘的钛合金材料进行如下几个方面的研究:首先,以加工整体叶盘的钛合金为工件材料,进行插铣刀具的设计。根据钛合金材料具有比强度高、抗拉强度大、耐腐蚀性好等难加工特性,来进行插铣刀具结构的设计,主要包括插铣刀具的类型,刀具材料,刀片材料和刀具几何参数等。其次,分析影响插铣铣削力的主要因素,采用正交试验的方法进行钛合金的插铣试验,得出切削速度、每齿进给量、径向切宽对铣削力的影响程度。依据金属切削原理,建立了钛合金插铣铣削力模型,利用MATALB软件结合最小二乘法对铣削力的试验数据进行了多元线性回归,计算出铣削力模型中的修正系数,并最终验证了模型的可靠性。再次,基于ANSYS软件,得出不同径向前角的插铣刀的总变形量,从而优化了刀具的结构。通过ANSYS对插铣刀进行模态分析和温度场分析得出插铣刀的固有频率和温度场分布规律。最后,在相同的金属去除率的情况下,选择一定范围内的铣削参数进行插铣试验,利用DEFORM进行铣削力仿真,与试验结果对比,验证仿真模型的可靠性并对铣削参数进行了优选。