铝合金薄壁深窄槽锯铣加工工艺研究

程海林，任培强，郭国强

（上海航天精密机械研究所，上海201600）

1 引言

在加工领域，薄壁深窄槽由于空间狭小、加工变形、冷却润滑困难、刀具可达性差等原因，是一种典型的难加工结构。深窄槽的加工方法一般有插削、磨削、电火花、槽铣和锯片铣等。电火花加工效率低、成本高，无切削力，可有效控制加工变形，适用于微细窄槽或高精窄槽加工；文献[1]研究采用高速磨削方法替代电火花加工高温合金涡轮导向器微宽盲槽（槽宽0.3mm），加工时间是电火花加工的1/6，并获得了良好的表面质量；文献[2]运用切槽铣刀解决了高温合金机匣零件高精度薄壁窄槽（槽宽1.651±0.025）加工，并使用硬支撑夹具提高装夹精度，产品合格率达到100%；刘胤等研究利用立铣刀次摆线走刀加环切走刀策略高速铣削方式，加工出了高质量的窄槽型腔表面（Ra=0.142μm）；文献[3]对锯片铣刀结构及切削原理进行了研究，并针对不锈钢窄槽的批量加工对铣刀参数进行了优化，获得了最优的铣刀设计参数和加工参数范围；为控制锯片铣刀切削振动，文献[4-5]从刀具固有频率、机床系统振动、切削参数、切削频率及辅助支撑等方面开展研究，为锯片铣刀在控制颤振和加工稳定性，以及提高加工表面质量方面提出了建议和改善措施。

图1 桁条接头三维模型Fig.1 Stringer Joint 3D Model

桁条接头是某型号结构连接件，存在4.5mm 和5.5mm 两种规格贯穿式薄壁深窄槽，槽两侧壁厚4mm，槽深45mm，槽长75mm，垂直度0.1mm，中心对称度0.15mm。目前采用插削加工，依靠钳工划线保证位置精度，由于工艺方法落后，加工效率较低，且加工过程人工干预多，产品精度和质量一致性保证困难。……