1、作為航空發(fā)動機實現(xiàn)結構創(chuàng)新和技術跨越的核心部件，整體葉盤的突出優(yōu)點使其廣泛應用于先進、高推重比航空發(fā)動機中。然而，由于整體葉盤結構復雜、通道開敞性差、彎扭大，且毛坯一般采用鈦合金、高溫合金等難加工材料鍛造而成，其綜合制造難度極大，并且國外先進的加工技術對我國嚴密封鎖。因此，研究整體葉盤通道開槽粗加工方法及工藝裝備對于提高加工效率、降低成本具有重要的意義。
　　當前，國內整體葉盤的加工主要依賴進口五坐標機床，利用插銑、側銑的方法分層

2、切削，加工成本高，效率低。為改變這一現(xiàn)狀，實現(xiàn)整體葉盤加工工藝裝備的國產(chǎn)化，本文開展了整體葉盤高效強力復合數(shù)控銑床及工藝的關鍵技術研究，特別是該設備的關鍵承力部件盤銑立柱的靜動態(tài)特性的分析研究，以實現(xiàn)整體葉盤的通道開槽粗加工，縮短加工周期，降低生產(chǎn)成本，從整體上提高我國整體葉盤制造技術水平。本文主要研究內容如下：
　　首先基于三因素三水平正交試驗法設計了鈦合金盤銑加工實驗，獲得了盤銑加工時溫度、刀具磨損、變質層、各方向的銑削力和切

3、削激振頻率等，其切削力和切削激振頻率為對于該設備的主承力部件盤銑立柱靜動態(tài)特性分析和結構優(yōu)化提供了基礎數(shù)據(jù)。
　　其次，以數(shù)控機床的基本設計原則為基礎，綜合考慮盤銑、插銑、側銑的工藝特點，提出了整體葉盤高效強力復合數(shù)控銑削機床整體方案，并建立了其三維模型，按加工要求確定了機床的主要參數(shù)，并對盤銑立柱進行了簡單的介紹。
　　再次，以切削實驗獲得的切削力和切削激振頻率為基礎數(shù)據(jù)，綜合考慮加工時的三種極限工況，對機床盤銑立柱進行了

4、靜動態(tài)特性分析。第一，以實際切削力為基礎數(shù)據(jù)，對盤銑立柱的三種典型工藝狀態(tài)的變形進行了分析；第二，基于模態(tài)分析法分析了立柱的固有頻率和振型，同時應用諧響應分析法對盤銑立柱進行了動力學分析研究。
　　最后，基于拓撲技術和元結構技術，優(yōu)化了盤銑立柱內部結構。采用拓撲優(yōu)化確定了盤銑立柱內部材料去除步驟，從而確定筋板布置的疏密；利用元結構方法對出砂孔形狀、尺寸、數(shù)量、筋板厚度等進行了優(yōu)化。依據(jù)優(yōu)化后獲得的最優(yōu)元結構，重構了盤銑立柱模型。仿