唐 成，房晓龙，许崇长，曾永彬

（1.南京航空航天大学机电学院，南京 210016；2.天津航空机电有限公司，天津 300308）

为获得更大的机动性，飞行控制系统通过驱动配平舵机，带动调整片或水平安定面使杆力动态配平补偿，用以消除不平衡力矩，操纵飞机姿态，保持飞机稳定[1]。扭簧是配平舵机的关键零件，为配平舵机提供精确的扭矩梯度特性，使飞行员感受灵敏的操纵力感[2]。方形切缝扭簧是一种新的扭簧结构，沿圆周方向均匀分布有螺旋上升的贯穿式方形沟槽。与传统扭簧相比，方形切缝扭簧具有结构灵巧、紧凑，便于端面安装等优点，且已广泛用于各类战机、直升机配平舵机[3]。方形切缝扭簧力学特性受制造精度影响显著。作为循环载荷作用下的高疲劳寿命和高可靠性要求零件，加工表面严格禁止有重铸层、微裂纹存在[4]。上述高精度、高表面质量加工要求给常规制造技术（机械加工、激光加工、电火花线切割等）带来诸多困难。

机械加工高弹性金属材料易形成残余应力、毛刺，零件热处理后易变形[5]，严重影响扭簧的力学特性。激光加工利用高温熔化气化金属切割出切缝[6]，切缝易热变形，切缝表面存在重铸层[7]；电火花线切割加工利用火花放电产生的高温熔化气化去除材料，扭簧切缝同样存在热变形和表面重铸层等问题[8–9]。重铸层是熔融材料在零件表面快速冷却形成的淬火铸造组织，内部常含有微裂纹，在交变载荷的作用下，微裂纹易扩展以致零件发生断裂破坏，严重降低扭簧的疲劳寿命[10–11]。……