温 泉，赵 悦，巩亚东

（东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110819）

1 引言

随着碳纤维增强环氧树脂基复合材料（简称：碳纤维复合材料）在航空、航天、国防等高新技术领域中的应用日益广泛[1]，满足其连接装配要求的制孔加工成为一项繁重而重要的工作[2-3]，制孔质量将直接影响复合材料连接结构的抗疲劳性能与可靠性[4]。由于组成材料碳纤维和树脂在力学和物理性能上差别较大以及铺层结构层间强度低等不利于加工的特点，使复合材料在制孔加工时刀具磨损严重，易产生毛刺、分层等加工缺陷，制孔质量和精度很难保证[5-6]。为实现复合材料的高质量制孔加工，很多学者通过大量的理论与试验研究，探讨了工艺参数、刀具角度、刀具磨损等因素对切削力和制孔质量等的影响。文献[7]通过回归分析方法获得了钻削参数即切削速度与进给速度之比对钻削力和扭矩影响的关系式。文献[8]以主轴转速、每转进给量和钻头横刃偏心系数为决策变量，建立了复合材料钻削加工的参数优化模型，得到满足钻削质量条件下最大材料去除率时的钻削参数为主轴转速15000r/min，进给量0.02965mm/r。文献[9]研究发现钻削碳纤维复合材料时，刀具磨损的原因主要是磨粒磨损，随着刀具磨损的加剧，轴向力持续增加，控制刀具磨损是减小轴向力最有效的手段之一。

目前国内外对碳纤维复合材料制孔加工方面的研究，大多针对直径5mm以上的常规尺寸制孔，而对其小直径孔加工方面的研究较少。……