王 小 鞑， 王 福 吉*， 栗 盛 开， 王 帅 飞

( 1.大连理工大学 机械工程学院， 辽宁 大连 116024；2.大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室， 辽宁 大连 116024 )

0 引 言

碳纤维复合材料(CFRP)是由基体相树脂和增强相碳纤维组合而成的轻质高强的新型先进材料，在航空航天领域需求与应用量巨大[1-2].复合材料制造过程中一个重要环节就是制孔.以国产大型飞机C919为例，其在尾翼翼盒处需要加工上万个连接孔，同时在飞机翼根等承力部位存在大厚度复合材料板材，在该位置需要进行大量深径比大于2的深孔钻削，保证这些深孔的加工效率和质量尤为关键[3-5]，由此可见，大厚度复合材料板深孔加工是航天大型构件制造过程中极为重要的工序.

在大厚度复合材料板深孔加工过程中，当钻头完全没入工件中时，封闭的钻削空间使得散热条件恶劣，纤维与刀具摩擦剧烈，产生大量热量，使得温度迅速升高[6-8].如果为了减少钻削轴向力采用偏低的进给率，会导致刀具与材料摩擦次数增多，产热增多，使得在钻削出口位置温度达300 ℃ 左右，而碳纤维复合材料中树脂基体耐热性较差，其玻璃化温度为150～200 ℃[9-11]，超过这一温度后，树脂基体的力学性能会大幅度下降，其对纤维的包裹承载能力减弱，导致制孔过程中易产生孔壁以及出口损伤.而如果选用偏高的进给率来控制温度，又会使得钻削轴向力偏大，导致钻削出口易产生分层撕裂等损伤[12-13].因此如何解决这一参数选取的矛盾……