碳纤维复合材料/钛合金叠层结构振动制孔技术研究进展

耿大喜，孟繁星，孙哲飞，任绍磊，王子睿，张德远（北京航空航天大学）

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）和钛合金（Ti6Al4V）以其卓越的高比强度、高比刚度、优异的耐腐蚀性和抗热冲击能力在航空领域广受青睐。然而在复/钛叠层结构制孔过程中，两种材料的显著力学性能差异常导致加工质量不佳和刀具磨损加剧。本文综述了国内外学者在切削参数、先进刀具设计和切削环境方面现阶段的研究进展；总结近年来振动制孔作为先进加工模式在复/钛叠层结构制孔中取得了卓有成效的工艺效果，详细分析了复/钛叠层结构超声、低频振动制孔中切削力、切削热、制孔质量和刀具磨损等关键技术问题；概述了新型精强一体波动超声制孔技术；最后展望了振动制孔技术对叠层结构制孔技术的进一步推动。

关键词：复合材料/钛合金叠层；超声振动；低频振动；切削力；切削温度；制孔质量；刀具磨损