本發(fā)明屬于復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)零件中復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩數(shù)控加工工藝，涉及一個(gè)適用于相同或相似混合材料而成的蜂窩芯塊的數(shù)控銑削加工工藝方法。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外對(duì)于單純紙蜂窩產(chǎn)品的裝夾、切削趨于成熟，并開發(fā)了眾多的專用刀具及設(shè)備，隨著復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件在飛機(jī)上的深入應(yīng)用，結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，出現(xiàn)了由多種材料混合拼接而成的蜂窩芯結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)國外已進(jìn)行了多年的技術(shù)研究和應(yīng)用，且針對(duì)類似及其他不同類型的夾芯結(jié)構(gòu)分別制定了成熟的技術(shù)方案及規(guī)范，但是國內(nèi)對(duì)此類夾芯結(jié)構(gòu)暫無較為成熟的工藝方案和流程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明的目的

本發(fā)明的目的是提出一種工裝投入少、工藝流程簡(jiǎn)單、加工效率高的復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩數(shù)控加工工藝方法，以克服多種材料混合拼接而成的蜂窩芯的材料不均勻性，保證加工合格率，典型復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩結(jié)構(gòu)如圖1。

除圖1所示結(jié)構(gòu)，還可以再其上下表面增加膠膜、纖維布或可剝布，可在上下表面形成封閉光滑表面，且易脫離預(yù)成型工裝。

發(fā)明的技術(shù)方案

提供一種復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩數(shù)控加工方法，該方法在封閉空間內(nèi)使用五坐標(biāo)高速加工中心機(jī)床以及蜂窩數(shù)控加工刀具，所述的刀具為硬質(zhì)合金材料的粉碎式組合造型蜂窩銑刀，所述加工方法包括以下步驟：

步驟一、將復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩芯塊加工為芯塊邊緣輪相對(duì)于芯塊中間廓凸出2倍厚度；

步驟二、在蜂窩芯塊的最長(zhǎng)對(duì)角線兩端上開定位孔；其中一個(gè)定位孔的孔徑與機(jī)床定位銷相適配，另一個(gè)定位孔的孔徑為機(jī)床定位銷直徑的2倍；

步驟三、在蜂窩芯塊的底面且位于定位孔位置設(shè)置3毫米厚的纖維布，作為加強(qiáng)層；

步驟四、通過柔性夾具系統(tǒng)和機(jī)床定位銷將按復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩芯塊進(jìn)行固定；其中將柔性夾具系統(tǒng)的吸盤吸附在蜂窩芯塊的底面的纖維布的光滑表面上；

步驟五、對(duì)蜂窩芯塊的非切割區(qū)域采用塑料膜進(jìn)行保護(hù)；

步驟六，通過大直徑的粉碎式組合造型蜂窩銑刀進(jìn)行粗加工，加工方式為階梯分層形式，刀具底面與路徑呈5至10°角度；

步驟七、采用小直徑的粉碎式組合造型蜂窩銑刀進(jìn)行精加工，加工方式采用隨形加工方

式進(jìn)行，刀具底面與產(chǎn)品面呈3至5°角度。

有益效果

●可以高速、隨形加工，減少切削應(yīng)力；

●防止加工切屑(粉塵)的擴(kuò)散。

采用柔性夾具系統(tǒng)減少了定制工裝的使用，減少了資金投入，用數(shù)字化手段完成工裝型面造型。

加工參數(shù)及加工策略的制定，借鑒了金屬材料切削的策略，參數(shù)根據(jù)策略不同工況進(jìn)行了選擇，保證了切削質(zhì)量和精度，又提高了加工效率。

附圖說明

圖1復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩芯塊毛坯定位夾持示意圖；

圖2為復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩芯塊毛坯粗加工示意圖。

具體實(shí)施方式

提供一種復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩數(shù)控加工方法，該方法在封閉空間內(nèi)使用五坐標(biāo)高速加工中心機(jī)床以及蜂窩數(shù)控加工刀具，所述的刀具為硬質(zhì)合金材料的粉碎式組合造型蜂窩銑刀，所述加工方法包括以下步驟：

步驟一、將復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩芯塊加工為芯塊邊緣輪相對(duì)于芯塊中間廓凸出2倍厚度；

步驟二、在蜂窩芯塊的最長(zhǎng)對(duì)角線兩端上開定位孔；其中一個(gè)定位孔的孔徑與機(jī)床定位銷相適配，另一個(gè)定位孔的孔徑為機(jī)床定位銷直徑的2倍；

步驟三、在蜂窩芯塊的底面且位于定位孔位置設(shè)置3毫米厚的纖維布，作為加強(qiáng)層；

步驟四、通過柔性夾具系統(tǒng)和機(jī)床定位銷將按復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩芯塊進(jìn)行固定；其中將柔性夾具系統(tǒng)的吸盤吸附在蜂窩芯塊的底面的纖維布的光滑表面上；

步驟五、對(duì)蜂窩芯塊的非切割區(qū)域采用塑料膜進(jìn)行保護(hù)；

步驟六，通過大直徑的粉碎式組合造型蜂窩銑刀進(jìn)行粗加工，加工方式為階梯分層形式，刀具底面與路徑呈5至10°角度；

步驟七、采用小直徑的粉碎式組合造型蜂窩銑刀進(jìn)行精加工，加工方式采用隨形加工方

式進(jìn)行，刀具底面與產(chǎn)品面呈3至5°角度。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩數(shù)控加工方法，該工藝方法中的裝夾定位方法新穎并具有創(chuàng)新性，切削參數(shù)及工藝流程經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證可靠，解決了復(fù)層拼接預(yù)成型蜂窩零件的數(shù)控加工。

技術(shù)研發(fā)人員：林碩;戴冬梅;李琳琳;劉忠超;張永巖;孫潤麒;黃榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.11.23
技術(shù)公布日：2017.08.11