机械工程学报

作者：刘书暖, 夏文强, 王宁, 宋晔, 骆彬, 张开富

单位：西北工业大学机电学院 西安 710072

关键词：CFRP/Ti叠层,多目标优化,工艺参数,帕累托最优,宽容分层序列法；

基金：国家自然科学基金（51475379）和陕西省重点研发计划（2017GY-101）资助项目。

碳纤维增强复合材料/钛合金(CFRP/Ti)叠层构件以其优异性能广泛应用于航空航天领域。为保证孔同轴度和加工效率，通常采用同一参数对CFRP/Ti叠层构件进行一体钻孔。而CFRP和钛合金的材料属性和切削性能各异，一体钻孔会出现不同程度的CFRP撕裂、钛合金出口毛刺、孔径偏差等多种质量缺陷。由于工艺参数对各个质量缺陷的影响不同，甚至存在矛盾，难以找到合适的参数使得各质量缺陷均达到最小。为得到最优工艺参数，提高钻孔综合质量，对CFRP/Ti叠层构件钻孔工艺参数多目标优化方法进行了研究。根据实际工艺情况建立了CFRP/Ti叠层构件钻孔工艺参数多目标优化模型；结合钻孔工艺参数离散化的特点，基于帕累托占优原理构建了帕累托最优工艺参数集穷举搜索算法，并基于宽容分层序列法构建最优工艺参数决策算法；以T700-TDE85/Ti-6Al-4V叠层构件为对象，得到了最优工艺参数，验证了方法的可行性和有效性。

来源：2020年第7期

《机械工程学报》期刊编辑部

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