鋁合金薄壁深窄槽鋸銑加工工藝研究

程海林，任培強，郭國強

（上海航天精密機械研究所，上海201600）

1 引言

在加工領域，薄壁深窄槽由于空間狹小、加工變形、冷卻潤滑困難、刀具可達性差等原因，是一種典型的難加工結構。深窄槽的加工方法一般有插削、磨削、電火花、槽銑和鋸片銑等。電火花加工效率低、成本高，無切削力，可有效控制加工變形，適用于微細窄槽或高精窄槽加工；文獻[1]研究采用高速磨削方法替代電火花加工高溫合金渦輪導向器微寬盲槽（槽寬0.3mm），加工時間是電火花加工的1/6，并獲得了良好的表面質量；文獻[2]運用切槽銑刀解決了高溫合金機匣零件高精度薄壁窄槽（槽寬1.651±0.025）加工，并使用硬支撐夾具提高裝夾精度，產品合格率達到100%；劉胤等研究利用立銑刀次擺線走刀加環切走刀策略高速銑削方式，加工出了高質量的窄槽型腔表面（Ra=0.142μm）；文獻[3]對鋸片銑刀結構及切削原理進行了研究，并針對不銹鋼窄槽的批量加工對銑刀參數進行了優化，獲得了最優的銑刀設計參數和加工參數范圍；為控制鋸片銑刀切削振動，文獻[4-5]從刀具固有頻率、機床系統振動、切削參數、切削頻率及輔助支撐等方面開展研究，為鋸片銑刀在控制顫振和加工穩定性，以及提高加工表面質量方面提出了建議和改善措施。

圖1 桁條接頭三維模型Fig.1 Stringer Joint 3D Model

桁條接頭是某型號結構連接件，存在4.5mm 和5.5mm 兩種規格貫穿式薄壁深窄槽，槽兩側壁厚4mm，槽深45mm，槽長75mm，垂直度0.1mm，中心對稱度0.15mm。目前采用插削加工，依靠鉗工劃線保證位置精度，由于工藝方法落后，加工效率較低，且加工過程人工干預多，產品精度和質量一致性保證困難。……