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作者:王奔;孟珂宇;汪嘉怡;叶骐玮;卢梦琦;
单位:沈阳航空航天大学机电工程学院;飞行器快速试制教育部重点实验室;
摘要:碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)与钛合金叠层结构在航空航天领域被广泛应用在飞机中央翼、尾翼等关键承力部位,CFRP/Ti叠层结构在使用过程中通常采用一体化制孔进行螺栓连接,而钛合金切屑在一体化制孔的过程中会加大CFRP通孔孔径超大、孔壁划痕、出口分层等制孔损伤。改变钛合金切屑形态,使钛合金切屑排屑顺畅,是提高CFRP/Ti叠层制孔加工质量的一种方法。刀具几何角度与产生的钛合金切屑形态有着密切的关系,本文以刀具螺旋角、顶角、后角、排屑槽半径为变量,通过正交试验探究刀具几何参数对切屑形态及对应CFRP孔径精度、孔壁质量及出口质量的影响规律。结果表明:当螺旋角和后角增大时,钻削产生的钛合金切屑由片状切屑逐渐转为折叠挤压形切屑,当顶角增大时,切屑的长度增大,切屑易形成折叠挤压形切屑,片状切屑对制孔质量影响较小,折叠挤压形切屑会加大CFRP的制孔损伤;当刀具螺旋角为35°、顶角为120°、后角为13°、排屑槽半径为1.35 mm时,产生的切屑形态大部分为片状切屑,此时的CFRP孔径精度、孔壁质量、出口质量最佳。
关键词:刀具几何参数;;CFRP/Ti叠层制孔;;钛合金切屑形态;;制孔质量
基金资助:辽宁省高校基本科研业务费;; 辽宁省国际产业技术研发项目(2024JH2/101900028)