CN103341867B - 一种卫星蜂窝材料切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星蜂窝材料的切割装置，包括操作把手、平面推力轴承、孔用钢丝档圈、轴用钢丝档圈、刀片连接杆、切割刀具和连接杆，所述孔用钢丝档圈和轴用钢丝档圈通过环型槽安装在所述操作把手内，所述操作把手内还设有平面推力轴承和连接杆，所述刀片连接杆通过内六角圆柱头螺钉安装在连接杆上，所述刀片连接杆外围设有切割刀具，所述刀片连接杆一侧设有刀片安装架和切割刀片，所述切割刀片通过紧固件十字槽螺钉安装在所述刀片安装架上。本发明可节约材料打孔费用十几万元，经济效益可观，大大提高卫星安装过程中的安全可靠性，提高研制效率，降低成本，而且提升复合材料结构件埋技术的整体水平，提高了工作效率。

Description

一种卫星蜂窝材料切割装置
技术领域
本发明涉及一种手动连接切割装置，尤其是涉及一种卫星蜂窝材料的切割装置。
背景技术
在航天器复合材料结构中，碳纤维复合材料蜂窝夹层结构是其基本的结构部件，载荷的安装以及各部组件的连接主要依靠埋件来实现，后埋技术是实现蜂窝结构板快速、高效制备的一种工艺方法。
我所目前蜂窝夹层结构后埋大体按照“去蒙皮－去蜂窝－注胶－固化－补胶”的工艺流程进行的，除“去蒙皮”外，其余环节基本靠手工方式小刀一点一点地挖才能完成，存在手段落后、效率低下的弊端，造成人力资源和时间成本的极大浪费。从有效降低生产成本、提高生产效率和产品质量出发，同时考虑蜂窝板全部后埋的可能性，结合精益生产的理念，采用流程优化和生产过程手动连接切割的方法对其进行优化是很有必要的。
碳纤维复合材料蜂窝结构板的后埋孔加工工具主要是手枪钻，容易出现后埋孔边分层、孔边缺损及拉伤碳纤维蒙皮等缺陷，存在较大的安全隐患且加工效率低。后埋孔内残胶的去除方式为手枪钻安装钻头配合砂轮打磨，去除效率低且质量差。
碳纤维复合材料蜂窝结构板的挖掉总装操作人员在挖掉过程也采取了很多措施来进行改进，但是效果都不明显。目前国内市场上也没有合适的工具可采用。所以解决蜂窝板结构后埋过程中蜂窝材料挖掉的问题迫在眉睫。
所以需对蜂窝材料挖掉工具进行改进，用一种新的蜂窝材料的切割装置来替代现在的小刀、刮片等工具，以满足总装操作人员在蜂窝板结构后埋过程中的需要。
现在去除单个埋件孔中的蜂窝材料需耗时40～45分钟，而且蜂窝板埋件孔中的被挖掉的蜂窝表面非常不平整，不利于埋件的安装和定位。这样严重影响了产品研制的周期，给产品带来了很大不安全隐患，同时消耗了大量人力、财力、物力。蜂窝材料的切割装置能解决蜂窝板结构后埋过程中蜂窝材料挖掉的问题。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对在产品装配过程中埋件安装和定位时蜂窝材料去除存在的不足，碳纤维复合材料后埋孔加工难，提供一种蜂窝材料的切割装置。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种卫星蜂窝材料的切割装置，包括操作把手、平面推力轴承、孔用钢丝档圈、轴用钢丝档圈、刀片连接杆、切割刀具和连接杆，所述孔用钢丝档圈和轴用钢丝档圈通过环型槽安装在所述操作把手内，所述操作把手内还设有平面推力轴承和连接杆，所述刀片连接杆通过内六角圆柱头螺钉安装在连接杆上，所述刀片连接杆外围设有切割刀具，所述刀片连接杆一侧设有刀片安装架和切割刀片，所述切割刀片通过紧固件十字槽螺钉安装在所述刀片安装架上。
优选的，所述操作把手的材质为30CrMnSiA优质碳素结构钢，所述操作把手的加工步骤为：1、先按图纸的外形要求进行粗加工，放加工余量1mm～2mm；2、进行调质处理；3、进行半精加工，在加工过程中放磨削余量0.2mm～0.3mm；4、进行氮化处理；5、进行精加工，磨削处理。
优选的，所述平面推力轴承的尺寸为：上圈φ24㎜×φ10㎜，下圈φ24㎜×φ11㎜，厚度9㎜，上圈与所述操作把手的内孔采用过盈配合，下圈与所述切割刀具上端内孔采用过盈配合。
优选的，所述孔用钢丝档圈、轴用钢丝档圈和切割刀具的材质均为1Cr18Ni9Ti的含钛不锈钢，所述孔用钢丝档圈的外径与所述操作把手的内圈采用过盈配合，所述轴用钢丝档圈的内径与切割刀具采用过盈配合。
优选的，所述刀片连接杆的材质为40Cr(GB702-86)优质碳素结构钢。
优选的，连接杆的材质为3Cr18Ni7Si2马氏体型不锈钢。
优选的，所述刀片安装架是一个直径3㎜，长为3.5㎜的圆柱体，在所述刀片安装架端面有4个分布均匀直径为0.75㎜，孔深2.3㎜的小孔。
优选的，所述切割刀片的材质为铬钨硅钢(5CrW2Si)，所述切割刀片的截面形状是三角形，三角形的边长为0.62㎜，长度为7.9㎜。
本发明具有的有益效果：
1、提高了复合材料结构件后埋材料打孔的质量；
2、操作过程方便、可以省加工的时间和人力；
3、可节约材料打孔费用十几万元，经济效益可观，大大提高卫星安装过程中的安全可靠性，提高研制效率，降低成本，而且提升复合材料结构件埋技术的整体水平，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明蜂窝材料切割装置结构图；
图2为图1中刀片连接杆5结构图；
图3为图1中操作把手1加工流程图；
图4为图1中操作把手1结构放大图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
参照图1-4所示，本发明提供了一种卫星蜂窝材料的切割装置，包括操作把手1、平面推力轴承2、孔用钢丝档圈3、轴用钢丝档圈4、刀片连接杆5、切割刀具6和连接杆7，所述孔用钢丝档圈3和轴用钢丝档圈4通过环型槽12安装在所述操作把手1内，所述操作把手1内还设有平面推力轴承2和连接杆7，所述刀片连接杆5通过内六角圆柱头螺钉11安装在连接杆7上，所述刀片连接杆5外围设有切割刀具6，所述刀片连接杆5一侧设有刀片安装架9和切割刀片10，所述切割刀片10通过紧固件十字槽螺钉8安装在所述刀片安装架9上。
进一步的，所述操作把手1的材质为30CrMnSiA优质碳素结构钢，所述操作把手1的加工步骤为：1、先按图纸的外形要求进行粗加工，放加工余量1mm～2mm；2、进行调质处理；3、进行半精加工，在加工过程中放磨削余量0.2mm～0.3mm；4、进行氮化处理；5、进行精加工，磨削处理。
进一步的，所述平面推力轴承2的尺寸为：上圈φ24㎜×φ10㎜，下圈φ24㎜×φ11㎜，厚度9㎜，上圈与所述操作把手1的内孔采用过盈配合，下圈与所述切割刀具6上端内孔采用过盈配合，减少了转动操作把手1和切割刀具6之间的摩擦。
进一步的，所述孔用钢丝档圈3、轴用钢丝档圈4和切割刀具6的材质均为1Cr18Ni9Ti的含钛不锈钢，所述孔用钢丝档圈3的外径与所述操作把手1的内圈采用过盈配合，所述轴用钢丝档圈4的内径与切割刀具6采用过盈配合，采用了孔用钢丝档圈和轴用钢丝档圈联合使用保证转动时的稳定可靠。
进一步的，所述刀片连接杆5的材质为40Cr(GB702-86)优质碳素结构钢。刀片连接杆5的上端用二个内六角圆柱头螺钉11通过安装在连接杆7上与操作把手1连接，这样操作把手1可以带动刀片连接杆5组件一起转动，实现切割、去除蜂窝芯子及结构胶的目的。
进一步的，连接杆7的材质为3Cr18Ni7Si2马氏体型不锈钢。
进一步的，所述刀片安装架9是一个直径3㎜，长为3.5㎜的圆柱体，在所述刀片安装架9端面有4个分布均匀直径为0.75㎜，孔深2.3㎜的小孔。
此外，所述切割刀片10的材质为铬钨硅钢(5CrW2Si)，所述切割刀片10的截面形状是三角形，三角形的边长为0.62㎜，长度为7.9㎜。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种卫星蜂窝材料的切割装置，包括操作把手(1)、平面推力轴承(2)、孔用钢丝档圈(3)、轴用钢丝档圈(4)、刀片连接杆(5)、切割刀具(6)和连接杆(7)，其特征在于，所述孔用钢丝档圈(3)和轴用钢丝档圈(4)通过环型槽(12)安装在所述操作把手(1)内，所述操作把手(1)内还设有平面推力轴承(2)和连接杆(7)，所述刀片连接杆(5)通过内六角圆柱头螺钉(11)安装在连接杆(7)上，所述刀片连接杆(5)外围设有切割刀具(6)，所述刀片连接杆(5)一侧设有刀片安装架(9)和切割刀片(10)，所述切割刀片(10)通过紧固件十字槽螺钉(8)安装在所述刀片安装架(9)上。
2.根据权利要求1所述的一种卫星蜂窝材料的切割装置，其特征在于，所述操作把手(1)的材质为30CrMnSiA优质碳素结构钢，所述操作把手(1)的加工步骤为：1、先按图纸的外形要求进行粗加工，放加工余量1mm～2mm；2、进行调质处理；3、进行半精加工，在加工过程中放磨削余量0.2mm～0.3mm；4、进行氮化处理；5、进行精加工，磨削处理。
3.根据权利要求1所述的一种卫星蜂窝材料的切割装置，其特征在于，所述平面推力轴承(2)的尺寸为：上圈φ24㎜×φ10㎜，下圈φ24㎜×φ11㎜，厚度9㎜，上圈与所述操作把手(1)的内孔采用过盈配合，下圈与所述切割刀具(6)上端内孔采用过盈配合。
4.根据权利要求1所述的一种卫星蜂窝材料的切割装置，其特征在于，所述孔用钢丝档圈(3)、轴用钢丝档圈(4)和切割刀具(6)的材质均为1Cr18Ni9Ti的含钛不锈钢，所述孔用钢丝档圈(3)的外径与所述操作把手(1)的内圈采用过盈配合，所述轴用钢丝档圈(4)的内径与切割刀具(6)采用过盈配合。
5.根据权利要求1所述的一种卫星蜂窝材料的切割装置，其特征在于，所述刀片连接杆(5)的材质为40Cr优质碳素结构钢。
6.根据权利要求1所述的一种卫星蜂窝材料的切割装置，其特征在于，连接杆(7)的材质为3Cr18Ni7Si2马氏体型不锈钢。
7.根据权利要求1所述的一种卫星蜂窝材料的切割装置，其特征在于，所述刀片安装架(9)是一个直径3㎜，长为3.5㎜的圆柱体，在所述刀片安装架(9)端面有4个分布均匀直径为0.75㎜，孔深2.3㎜的小孔。
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