飛機弱剛性疊層自動制孔錯孔分析

付建超，譚明維，楊建成，張 龍，連志敏

(成都飛機工業(集團)有限責任公司，成都 610092)

0 引言

機械連接是飛機最主要的連接方式，通常一架飛機設計有上百萬的連接件，用于實現框、梁、蒙皮等結構件的連接[1]，而這些連接區往往也是飛機結構的薄弱區，對飛機的疲勞壽命有著明顯的影響。連接孔的局部應力集中將會導致裂紋，隨后導致部件失效，因此飛機疊層制孔是飛機裝配過程中重要的一環[2-3]。目前，國內的飛機制孔仍主要采用手工制孔的方式，手工制孔易出現孔徑超差、橢孔、垂直度差等缺陷，同時制孔步驟較為繁雜，包含鉆孔、鉸孔、锪窩等多道工序。隨著復合材料與鈦合金等難加工材料在新一代飛機上大量使用，傳統的手工制孔在制孔質量與效率上已經難以滿足制造要求，因此為了提高制孔質量與生產效率，采用自動化制孔成為必然選擇。目前應用效果較為理想的自動化疊層制孔工藝為鉆鍃一體加工工藝，通過特制鉆鍃一體刀具，實現疊層一刀加工形成終孔，在保證加工質量的前提下大大提升了制孔效率[4-5]。

由于飛機結構零件厚度普遍較薄，在制孔過程中易產生變形。在傳統手工制孔時，采用了多道工序完成制孔，單次鉆孔與鉸孔的切削量不大，軸向切削力較小，因此疊層變形也較小,但在鉆鍃一刀加工工藝中，由于一刀形成終孔，切削量較大，造成軸向切削力較大，結構變形明顯，在實際應用中發現易產生層間毛刺與層間錯孔現象[6-8]。……