1航天大尺寸铝蜂窝芯板切割机床设计和试验魏彩乔1，2康会峰1，2王晓光1，2宣佳林1，2（1.北华航天工业学院，2.河北省跨气水介质飞行器重点实验室<筹>；河北廊坊065000）摘要：基于铝蜂窝芯板的特点和需求，结合铝蜂窝芯板加工尺寸精度要求，设计了铝蜂窝芯板切割机床。简要介绍了铝蜂窝芯板切割机床结构，分析了铝蜂窝芯板切割机床的各参数影响几何误差。通过切割实验，验证了机床设计的合理性。通过对比实验的方法，分析了铝蜂窝芯板切割机床的刀具转速、进给率、铝蜂窝板层数、切削热对机床加工误差的影响，为进一步提升铝蜂窝板的加工精度提供了方向。高精度铝蜂窝芯板专用切割机床的研制对提高铝蜂窝芯板的综合性能具有重大意义。关键词：航天铝蜂窝板，切割机床，机床精度，机床导轨中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1673-7938（2023）01-0001-040引言铝蜂窝芯板作为最典型的蜂窝材料，具有比强度高、比刚度大、抗冲击性好等特点，已经广泛应用于航空航天、建筑、高铁等领域[1]。目前关于铝蜂窝芯板的研究主要集中在铝蜂窝芯板的结构和性能等方面的研究，而关于铝蜂窝芯板加工设备研制的文献还不多见。本文根据铝蜂窝芯板的特点以及铝蜂窝芯板加工尺寸精度要求，完成了2.5米大尺寸铝蜂窝芯板切割机机构的设计，构建了机床误差的特征矩阵，计算了机床的空间几何误差。通过加工试验证明机床结构合理，分析了关键参数指标对切割工件误差的影响。研制高精度铝蜂窝芯板专用切割机床对于提高铝蜂窝芯板的综合性能具有重大意义。1铝蜂窝芯板切割机需求分析与设计目标1.1铝蜂窝芯板切割机需求分析铝蜂窝芯材的供货形式一般为铝蜂窝叠板，使用前需切割为条状，再经过拉伸后使用。通过调研分析，现有的铝蜂窝芯板切割机装备生产效率低，加工精度低，原材料利用率低，粉尘污染严重。随着大尺寸的铝蜂窝板需求量不断扩大，现有的切割技术及工艺不能满足航空航天领域的需求，急需研究大尺寸铝蜂窝板切割工艺及设备。1.2总体设计目标由于铝热反应，蜂窝铝芯板切割过程中不允许使用切削液，因此，使用高速干式切削技术，完成蜂窝铝切割机床的结构设计。研究适合加工铝蜂窝芯板的刀具，减小刀具磨损和振动，最终能够达到如下要求：（1）能够实现大尺寸铝蜂窝芯板的高速干式切削，获得符合精度要求的铝蜂窝芯板，并保持稳定；（2）减小环境污染，使加工材料废料减少30%以上；（3）在要求精度的情况下，切削速度不低于2000m/min；（4）最大加工尺寸：2500...
