碳纤维复合材料/钛合金叠层板振动辅助钻孔技术

作者：侯书军; 高晓星; 李慨; 裴腾飞; 曲云霞

来源：南京航空航天大学学报, 2018, 50(03): 295-301.

DOI：10.16356/j.1005-2615.2018.03.002

• 碳纤维复合材料/钛合金叠层板
• 旋转超声
• 低频振动

碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)/钛合金(Titanium alloy,Ti)叠层板材料两种材料加工性能差异极大,且钛合金导热系数和弹性模量低,极易产生高温螺旋长屑,不仅会影响自身孔表面质量,也会划伤和热损伤碳纤维复合材料层,这是该材料加工的主要难点。本文搭建了超声-低频振动钻孔试验台,在切削温度、钻孔质量和切屑形态等几个方面,对普通、旋转超声和轴向低频振动辅助等3种钻孔方式进行了对比分析,并对钛合金切屑造成的CFRP层损伤进行了机理探索。研究表明:相比普通钻孔,引入旋转超声和轴向低频振动可降低钻孔温度,提高钻孔质量。特别是轴向低频振动辅助钻孔方式,可有效打断钛合金切屑,切削温度比普通钻孔方式降低约45%,减轻了钛合金切屑对CFRP层的损伤,提高了钻孔质量。

• 出版日期2018
• 单位河北工业大学