王明海，马振博，王 奔，印文典

（沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，辽宁 沈阳 110136）

1 引言

碳纤维复合材料（CFRP）和钛合金材料由于具有比强度高、比刚度高、抗疲劳性好、耐腐蚀性好等优点。两种材料与现使用的其他材料相比，可大幅度减小结构重量、减少油耗、增加设备使用寿命及节省费用，所以在航空航天国防工业、民用等领域中均得到了广泛的应用[1]。近一段时期，以CFRP等先进材料为主的复合材料在飞机的机身、机身蒙皮和机翼等结构件中的应用比重日益增大[2]。

先进航空飞行器上钛合金与CFRP的大范围使用，使得钛合金构件与CFRP构件之间存在大量的连接/装配需求[3]。同时，钛合金与CFRP之间的结构强度、刚度匹配性好，且两种材料之间具有较好的电化学相容性，不容易产生电偶腐蚀，因此CFRP与钛合金的配合使用可以较好的保证飞行器的结构效率[4]。两部分材料主要通过螺栓或者铆钉紧固连接，需要钻大量装配孔，为提高生产效率，倾向于对叠层材料一体化钻孔。出于安全考虑，航空飞行器上孔的尺寸公差要求远高于其他工业零件，因此二者之间连接装配质量将成为飞行器使役性能的关键因素[5-6]。

近一段时期，各国研究者对叠层材料的制孔技术取得巨大的科研成绩，目前已经在叠层材料的加工方法、刀具应用、误差补偿、参数优化，冷却方式等各个方面的研究前进了一大步[7-8]。伯明翰大学研究者钻削Ti/CFRP/Al叠层材料使用了CVD涂层刀具，目的是为了估计钻削速度和进给量等钻削参数对钻削质量的影响，并给出了最优的参数组合[9]。……