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前言：
钛合金是一种难加丁材料，由于材质强度高、热传
导率低、高温条件下化学活性高等特性，在钻孔过程中易出现川口毛刺、刀具易磨损、切削力大以及孔表面粗糙等质量缺陷。其中，孔径表面粗糙是常见的质量缺陷，但其由于独特的抗腐蚀性、耐温、轻质、韧性好、原材料丰富等优点而被广泛用于航空航天、舰艇船舶、汽车、发动机％领域1。螺旋铁孔(Helical milling hole,HMH)作为一种新型丁艺，广泛用于制造业，尤其对于钛合金等难加丁材料是一种丁艺利器，由TeNshrff教授在1994年提出，一般分为便捷式和自动HMH装置2。对于HMH切削技术，国外学者有较深人的研究:Whirmem等3对HMH技术进行了阐述并实证波音飞机上的应用;Ni等4基于HMH加工机理提出在动力学方面的研究;Denkena等5针对钛合金板材叠层结构研究了T.艺参数对切削力及孔径精度的影响规律;Fangmann等6通过大量实验，发现HMH技术对于传统切削具有切削力小、切削温度低及毛刺少等优点。国内江跃东等7对钛合金孔壁表面完整性的影响规律进行了研究;王丰超等8研究了 HMH 丁艺参数对于孔加丁质量的影响。针对参数优化问题，国内外较多学者采用单策略或单算法，如正交试验法'模拟退火算法9、遗传算法1(]/粒子群优化算法_11_进行了深人研究;但也有学者采用多种组合改进算法，如Chen等f将H00KE-JEEVES模式搜索与模拟退火算法进行了结合。Saravanan等13采用模拟退火算法和遗传算法对切削用量进行研究;谢书童等14采用基因修复与惩罚函数两种策略解决车削参数优化问题。此外，在切削参数优化方面也有新研究，如Yan等15将切削能耗考虑在内，利用灰色关联分析和曲面响应法对其进行寻优。作者针对难加工材料钛合金HMH切削参数优化问题，采用帕累托遗传算法和正交试验法两种策略解决切削参数优化问题，首先在分析螺旋铣切削原理的基础上提出优化目标，建立参数优化数学模型;其次用帕累托遗传算法求解该模型，获得一组优化解集，在此基础上运用正交试验法检验优化模型预测精度，最后对钛合金切削加丁实证研究，验证遗传算法优化解集的严谨性和正确性，进而分析切削参数对孔表面质量的影响，最终确定切削参数优化结果并通过实证分析获得了验证，为满足航天丁业对钛合金结构件装配孔的质量控制提供了数据依据。
1螺旋铣孔切削原理
针对难加丁材料钛合金切削加丁，目前流行采用螺旋铣孔切削T.艺，其是一种孔加丁技术，丁作方式属偏心加丁，即刀具中心轨迹走螺旋线而不是直线，这种丁_作方式有利于散热和排屑，能显著降低轴向切削力。工件在加工过程中，刀具因机械摩擦影响切削軔性，易造成相变磨损，可通过调节偏心对孔径进行偏差补偿，并且还可减少换刀次数，延长刀具使用寿命，即用一把铣刀加T.不同直径的孔，在提高刀具使用效率的同时，还能降低切削成本，提高加&效率/钛合金切削过程由自转运动、公转运动和向下沿轴向进给运动共同作用完成一个切削过程。HMH切削示意图，如图1所示。对于HMH而言，上述三#运动并非孤立，而是有一定的内在关联，图中％表示转轴向切深，简称轴向切削深度;刀真宣径，认表tk加.T.件孔直径，两_之^，表疋刀#■中心偏移量，因有加丁要求确定，所以不做邊量考虑。当刀具直径A一定时，螺旋铣孔切削.T艺由轴向切削深度ap、切削速度％、每齿切向进给量/参数确定。上述3个变量之间存在的内在关系C=/(%，/；，ttp)，表示切削效率函数。
