唐林，林玲，杨嵩

1鲁北技师学院；2北华航天工业学院；3天津职业技术师范大学

1 引言

2024铝合金是高强度硬铝，可进行热处理强化，常用于制作各种高负荷零件和构件。由于铝合金的制造工艺成熟，并具有良好的抗疲劳裂纹扩展性、断裂韧性和损伤容限，是航空航天、汽车和海洋工业的优先选择，被用于制造飞机骨架零件、蒙皮和隔框等零件。目前，美国波音公司生产的7系列客机中有70%重量的材料采用铝合金，欧洲空客机型中的A380客机铝合金重量也超过60%。据预测，到2025年，在汽车行业中的铝平均含量将达到250kg，重量占比达40%[1]。

在航空航天、汽车等产业中的铝合金结构件组装过程中，需要大量的铆接孔和螺栓连接孔。如波音7系列客机需加工约300万个孔，空客A3系列需要加工约100万个孔[2]。而钻孔过程是机械加工过程中最具挑战性的工序之一，钻孔质量差可能会导致结构件出现裂纹，并降低机身可靠性，且高零件报废率直接影响制造成本。

研究人员针对提高铝合金钻孔质量开展了大量研究。刘庆伦等[3]建立了6063铝合金三维钻孔有限元模型，分析了出口毛刺的成形机理。Abdelhafeez A.M.等[4]在研究中采用响应曲面法分析了钻孔切削速度和进给速度对Al7010-T7451和Al2024-T351铝合金孔毛刺尺寸、孔直径、圆度以及刀具磨损的影响，结果表明，中等进给速度时出口毛刺尺寸最小。在钻孔冷却方面，Popan I.A.等[5]采用高压内冷却方式降低了6061铝合金钻孔加工的切削温度，提高了钻孔质量。然而，使用冷却液产生的环境污染有违绿色制造，会成为监管部门严格审查的重点。……