基于复合油雾喷射润滑的飞机钛合金蒙皮原位钻削技术研究

摘要

针对传统钻孔技术难以满足新机钛合金蒙皮损伤修理要求，高能技术无法适应战伤抢修等问题，在分析复合雾滴喷射（Combined mist-jet, CMJ）润滑作用机理及其对钻削力影响的基础上，设计开发了便携式纯气动CMJ发生装置和钛合金蒙皮原位钻孔工具，并用其开展了无润滑干切削、最小量润滑（Minimum quantity lubrication, MQL）和CMJ润滑等三种条件下的钛合金Ti6Al4V（TC4）钻孔试验。结果表明：微量润滑是实现钛合金结构损伤原位切削润滑的有效技术途径，其中，CMJ 润滑效果更佳，在钻削2 mm厚度的TC4板材时，用油量为80～100 mL/h，用水量为200～400 mL/h时，与同等用油量的MQL润滑相比，其轴向钻削力减少24%，出口端毛刺高度降低29%，在钻头寿命内，可钻孔数提高42%；所设计的润滑装置及钻孔工具能够提高钻孔质量和抢修效率，为提升新机钛合金结构损伤外场修复及战伤抢修能力奠定了基础。