Nomex蜂窝芯材料以其优异的比强度、比刚度特性而广泛的应用于航空航天领域,是实现航空、宇航装备结构减重、降噪、透波等功能的重要材料。针对不同的使用需求,蜂窝芯材料需要进行大量的切削加工,以获得设计的结构、尺寸和形状。但Nomex蜂窝芯材料是一种典型的难加工材料,蜂窝芯材料沿孔格的轴向有高的强度和刚度,但其横向的可伸缩量大、刚度较低,切削加工中蜂窝芯孔格易变形,且芳纶纤维强度高难以切断,对切削加工提出了更大的挑战。Nomex蜂窝芯构件中,沿孔格轴向的轮廓边界是常见的典型特征结构,包括蜂窝芯构件边缘轮廓边界、沉槽与凸台结构的直线和曲线轮廓边界,具有数量多、加工质量不易控制的特点,但常用的超声切削与高速铣削加工均难以满足其加工需求。插切加工是Nomex蜂窝芯构件轮廓边界的一种新型加工方式,与其他加工方式相比能够有效减少加工缺陷、提高加工效率,但普通的插切加工仍存在切削力大、已加工表面不均匀等问题,同时还存在切屑排屑困难、Nomex蜂窝芯切屑易堵塞刀具等情况。为此,本研究在传统插切加工的基础上提出了一种超声插切的加工方法,主要研究内容如下:首先,进行了超声插切加工的运动学分析,研究了不同类型轮廓边界的超声插切加工方法,分析了超声插切加工中的理论轮廓误差,提出了插切轮廓误差的表征参数,并分别研究了不同轮廓特征插切加工的参数选择。其次,进行了超声插切专用刀具的研制,分别从刀具形状、刀具材料和超声振动性能等方面进行了超声插切刀具的理论设计,完成了插切刀具的试制与优化,确定了90mm长超声插切刀具的设计方案;搭建了用于Nomex蜂窝芯超声插切试验研究的超声插切试验平台。然后,通过Nomex蜂窝芯超声插切切削力试验,研究了工艺参数对于切削力的影响。分析了插切加工中切削力的组成,进一步试验研究了超声振动对于切割力和前刀面压力的影响,并解释了超声插切切削力减小的原因。最后,观测了Nomex蜂窝芯插切切口,归纳了典型形貌特征,对比了超声插切与传统无超声插切切口,提出了Nomex蜂窝芯超声插切质量的表征参数,定量研究了工艺参数对于Nomex蜂窝芯超声插切质量的影响。