碳纤维复合材料钻削加工分层缺陷研究进展碳纤维复合材料（CFRP）由于具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳等优异的性能，广泛应用于航空航天、国防军事、汽车飞机构件等领域。以空客A380为例，碳纤维复合材料的用量已经达到32t左右，占机构总量的15%，再加上其他种类的复合材料，估计其总用量可达结构总重的25%左右。钻削加工是碳纤维复合材料最常见的二次加工方式之一，制孔主要用于铆接或者紧固结构件。然而，碳纤维复合材料因其具有各向异性和非均匀性、层间结合强度低、受温度影响大等特点，在钻削制孔过程中极易产生分层、毛刺和撕裂等缺陷，属于典型的难加工材料。
图1 不同纤维方向角θ下的切削过程
研究表明，在上述几种碳纤维复合材料常见的制孔缺陷中，分层缺陷对复合材料结构件的承载能力和疲劳强度影响最大。本文主要从碳纤维复合材料钻削加工过程中分层缺陷的产生机理、影响因素和检测等方面对国内外目前的研究现状进行综述。
CFRP的机理分析
由于CFRP力学性能的特殊性和内部结构的多样性，在切削过程中，材料的变形过程远比金属材料复杂得多，这不仅与刀具形状及工艺参数等传统因素有关，还受纤维和基体属性以及纤维铺层方向的直