李 晶，韩文东，张银飞，彭 镇，曹玲玲

(1.西安工程大学 机电工程学院，陕西 西安 710048；2.绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院，浙江 绍兴 312065)

0 引 言

碳纤维复合材料因其自身优良的强度质量比、抗疲劳性和耐腐蚀性，是替代传统材料的良好材料[1-2]。碳纤维复合材料广泛应用于航空航天、高速列车、汽车、医疗等领域[3]。为满足CFRP构件的装配，在CFRP构件固化成形后，需要进行钻孔、切边等机械加工[4-5]。但是碳纤维复合材料层间结合强度较低，钻削加工中产生的应力集中会导致钻孔时产生分层现象。分层损伤会使得构件强度降低，进而影响CFRP构件的服役寿命[6-8]。

国内外学者在碳纤维复合材料钻削领域有广泛的研究和成果。SU等提出了一种新的钻铣复合工艺，这种钻铣复合工艺可以明显地减少钻孔阶段产生的轴向力以及轴向力引起的损伤[9]。KONG等为了降低CFRP轴向力以及抑制轴向力引起的损伤，提出了一种ODR新型刀具,可以有效地降低轴向力和切削温度，提高钻孔质量[10]。PHADNIS等为了研究产生损伤时的临界轴向力和扭矩，建立了CFRP钻削三维仿真模型和预测模型，得到的预测结果与实验结果基本一致[11]。FEITO等开发了完整的钻削模型，通过仿真实验验证了模型的正确性，并通过建立分层预测模型，发现CFRP钻削分层损伤的主要影响因素来自轴向力[12]。ISBILIR等采用Hashin准则建立CFRP三维钻削仿真模型，来研究切削速度、进给量对轴向力、扭矩和分层的影响[13]。LIU等分析了纤维方向对钻削的影响和CFRP/金属叠层的钻削规律，建立了不同钻削阶段全周期轴向力的预测模型[14]。……