铝合金在国内民生工业领域扮演着重要角色,因为其优秀的物理和化学性能被广泛应用于航空制造业,在飞机结构上铝合金常用于制造框、舱门骨架、龙骨梁、腹板、蒙皮等。飞机装配时,需要在铝合金结构件上制出大量的孔用于铆钉联接或者螺栓联接。在航空制造业的制孔领域发展了一种比较新的工艺——螺旋铣孔,其在加工质量、加工效率、适用场景等方面展现出了一定的优势,受到了广泛的关注。本文针对铝合金2024材料开展了螺旋铣孔构件的疲劳性能、加工质量、断口分析等方面的研究,并与现有的钻铰孔工艺进行了对比。论文的主要研究内容如下:分析了螺旋铣孔和传统麻花钻钻孔、铰孔的特点和机理,利用自研的便携式螺旋铣孔专用设备配合专用夹具搭建了制孔试验平台,并对制孔试验平台制孔试验件的精度进行了验证,结果表明试验平台可以满足试验件制孔精度的要求。对制孔孔壁的表面粗糙度、表面形貌、金相组织、孔壁的显微硬度进行研究,分析了两种工艺对加工质量的影响。开展了螺旋铣孔与钻铰孔疲劳性能对比研究。针对铝合金2024材料按照不同孔径、不同试样厚度以及联接方式设计了螺旋铣孔与钻铰孔疲劳对比试验,分别在不同应力水平下开展了螺旋铣孔与钻铰孔疲劳试验,采用成组对比试验分析方法和细节疲劳额定强度处理方法对试验结果进行处理分析。利用成组对比试验方法分析了两种加工工艺对疲劳性能的影响是否有区别,试验结果显示两者对疲劳性能的影响差异不显著。细节疲劳额定强度处理方法从另一个角度分析了螺旋铣孔和钻铰孔对试件疲劳性能造成影响的大小以及优劣。针对疲劳试验件进行断口分析,探究疲劳机理。对铝合金2024疲劳试验件的螺旋铣孔断口和钻铰孔断口进行断口分析,研究两种工艺对疲劳裂纹的起源、扩展直至最终断裂的影响,从断口学的角度解释螺旋铣孔和钻铰孔两种工艺对疲劳寿命的影响。