【摘 要】
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为了减轻飞行器重量,常使用铝合金齿轮,而传统铝合金齿轮制造存在成本高、周期长、结构单一、不易轻量化等缺点。为获得定制化、轻量化、制造周期短、表面质量佳的铝合金齿轮,本文将激光选区熔化成形（SLM）技术及电火花线切割（WEDM）技术组合,优化加工工艺,探究齿轮组合加工技术流程,制造AlSi10Mg合金齿轮,并应用于某飞行器样机。主要研究内容如下:（1）研究铝合金SLM成形及放电组合加工技术工艺。当激
【基金项目】
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江苏省重点研发计划（高性能轻合金复杂结构件三维打印成形技术及成套装备研发,项目编号:BE2014009-1）； 陆军装备部预先研究项目（XXX微型飞行器及增材制造技术研究）；
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为了减轻飞行器重量,常使用铝合金齿轮,而传统铝合金齿轮制造存在成本高、周期长、结构单一、不易轻量化等缺点。为获得定制化、轻量化、制造周期短、表面质量佳的铝合金齿轮,本文将激光选区熔化成形（SLM）技术及电火花线切割（WEDM）技术组合,优化加工工艺,探究齿轮组合加工技术流程,制造AlSi10Mg合金齿轮,并应用于某飞行器样机。主要研究内容如下:（1）研究铝合金SLM成形及放电组合加工技术工艺。当激光功率=440 W,扫描速度=1800 mm/s时,SLM成形AlSi10Mg样件致密度较高,达到98.78%。优选线切割参数为脉冲宽度6μs,脉冲间隔是脉冲宽度的3倍,功率管数为1,表面粗糙度Ra降至3.28μm。（2）研究组合加工AlSi10Mg合金样件的显微组织。SLM成形AlSi10Mg样件的晶粒尺寸细化,析出白色共晶Si并呈现网格状,而铸造成形样件大部分Si元素都溶于Al基体中。线切割加工后的样件表面充满放电蚀除后的凹坑,并形成熔化凝固层。（3）研究组合加工AlSi10Mg样件的力学性能,晶粒细化和表面质量提高均可提高铝合金样件性能。相比传统铸造样件,SLM样件平均显微硬度为128.25 HV0.2/20,提高了7.92%;极限拉伸强度为360.39 MPa,提高了8.99%;耐摩擦性能、耐腐蚀性有所提高。线切割加工后的SLM样件平均硬度值比加工前提高了85.91%,极限拉伸强度较加工前提高了12.21%,平均摩擦系数降低,耐腐蚀性提高。（4）组合加工技术的流程简单,可快速制造出定制化、轻量化、表面质量佳的铝合金齿轮,加工精度在10μm以内。通过静力学和飞行器应用分析,组合加工铝合金齿轮的强度、轻量化、结构等方面表现较好。
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