CN107160215B - 一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法，以最小临界面积的胶带连接零件底面，并在零件轮廓周围增加辅助固持套筒以增大零件的固持力，通过真空吸附实现小尺寸蜂窝芯零件的固持，从而确保蜂窝芯零件的高质、高效加工。本发明方法通过计算出小尺寸蜂窝芯零件固持过程中需要的最小胶带面积，并通过在零件轮廓周围增加辅助固持套筒来保证小尺寸蜂窝芯零件的稳定固持，避免零件在加工过程中由于固持力不够而被拉起、过切甚至报废，同时增加辅助固持套筒能够增加零件的刚性，减少零件的加工变形，提高了小尺寸蜂窝芯零件的加工质量。

Description

一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及蜂窝芯零件固持方法，具体的说是涉及小尺寸蜂窝芯零件在超声波切割中的固持技术领域。

背景技术

蜂窝芯零件因具有高强度、低密度、耐热、抗冲击、抗疲劳、绝缘等诸多优良性能而被广泛应用于航空航天以及其他具有特殊要求的领域。其组分为芳纶纤维细短，韧性极强，其轴向正交平面受力易变形，切削性差，是典型的难加工材料。目前，蜂窝芯零件大多用于飞机的机翼夹层位置，且所处的位置不同零件的大小也不相同，传统的蜂窝芯零件加工过程中，不考虑零件的形状大小，直接用零件面积大小的胶带将零件固持于真空平台或通过采用专用工装来实现蜂窝芯零件的固持加工。

但是传统的固持方法存在以下不足：首先，小尺寸蜂窝芯零件仅通过零件面积大小的胶带粘贴固持于真空平台上，铣削过程中容易存在固持力不足导致零件被拉起，产生过切或者变形，甚至导致零件报废；其次，通过专用工装来实现蜂窝芯零件的固持加工，零件的装卸繁琐，并需要操作工人清洗工装，这不仅增加工人的劳动量，也会增加零件的制造周期，严重影响零件的生产效率，同时使用专用工装增加零件的加工成本。因此，改善小尺寸蜂窝芯零件的固持方法，从而提高零件的加工质量和效率，降低加工成本具有重要意义。

发明内容

为实现小尺寸蜂窝芯零件的快速加工，减少零件的加工成本，提高零件的加工质量和效率，本发明提供一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法，用于小尺寸蜂窝芯零件的固持，该方法操作简单、便捷，能够很好的弥补传统方法的不足。

本发明的技术方案是：

一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法，小尺寸蜂窝芯零件的数控加工过程中，以最小临界面积的胶带连接零件底面，并在零件轮廓周围增加辅助固持套筒以增大零件的固持力，通过真空吸附实现小尺寸蜂窝芯零件的固持，从而确保蜂窝芯零件的高质、高效加工。

所述辅助固持套筒和零件都是用底面粘贴的胶带通过真空吸附固定在机床的工作台上，轮廓上粘贴的胶带涉及所有的轮廓边。

所述蜂窝芯零件固持的最小临界胶带面积且F_吸附力＞F_切削力，其中

式中：A为最小临界胶带面积，μ为摩擦系数，ρ为真空压强，P为零件加工时机床最大功率，n为机床的转速，R为刀具半径。

所述辅助固持套筒的形状、尺寸是通过零件形状、尺寸和胶带厚度以及最小临界面积的胶带尺寸得来，通过底面胶带和连接于零件非加工域侧面胶带固持于真空平台上。

一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法，包括以下步骤：

步骤一、根据超声波机床切割参数，计算出小尺寸蜂窝芯零件固持所需的最小胶带临界面积；

步骤二、将步骤一计算的出的单面胶纸摆放于真空平台，将小尺寸蜂窝芯零件粘贴于胶带中心位置以方便辅助固持套筒安装及零件找正、加工原点的设置；

步骤三、在小尺寸蜂窝芯零件侧面非加工域的四周粘接双面胶带；

步骤四、将辅助固持套筒安装于零件周围，并调整位置使其与单面胶纸和双面胶带连接在一起；

步骤五、打开真空，即可完成小尺寸蜂窝芯零件固持，实现小尺寸蜂窝芯零件的高质、高效加工。

本发明的有益效果是：一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法，有效地解决了小尺寸蜂窝芯零件超声波切割中固持力不足的问题，避免加工中造成蜂窝芯零件被拉起、过切甚至报废的现象，保证了小尺寸蜂窝芯零件加工的质量，提高零件的加工效率，同时减少了零件的制造成本和风险，减轻了工人的劳动强度，使用超声波机床加工，减少对周围环境的污染，改善了工人的工作环境。

附图说明

图1为一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法简易示意图。

图中：真空平台1，单面胶带2，辅助固持套筒3，双面胶带4，蜂窝芯零件5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行说明。

如图1所示，为一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法的示意图，其具体实例为：

一种基于超声波机床小尺寸蜂窝芯零件固持方法，待加工的蜂窝芯零件5毛坯面积为300*100mm＝0.03m2，采集机床加工最高功率为150W,机床加工转速为25(r/s),刀具半径为0.25m,机床的真空压强P＝2000Pa,最大静摩擦因子μ＝0.5，具体实施过程包括以下几个步骤：

步骤一、计算得到小尺寸蜂窝芯零件固持所需的最小单面胶带2临界面积A＝0.23m2；

步骤二、将步骤一计算的出的单面胶带2摆放于真空平台1，将小尺寸蜂窝芯零件5粘贴于单面胶带2中心位置以方便辅助固持套筒3安装及零件找正、加工原点的设置；

步骤三、在蜂窝芯零件5侧面非加工域的四周粘接双面胶带4；

步骤四、将辅助固持套筒3安装于零件周围，并调整位置使其与单面胶纸2和双面胶带4连接在一起；

步骤五、打开真空，即可完成蜂窝芯零件5固持，实现小尺寸蜂窝芯零件的高质、高效超声切割加工。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上示例对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，给出与该技术方案相似的方案及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于超声波机床的小尺寸蜂窝芯零件固持方法，其特征在于，小尺寸蜂窝芯零件的数控加工过程中，以最小临界胶带面积的胶带连接零件底面，并在零件轮廓周围增加辅助固持套筒以增大零件的固持力，通过真空吸附实现小尺寸蜂窝芯零件的固持，从而确保蜂窝芯零件的高质、高效加工；所述辅助固持套筒和零件都是用底面粘贴的胶带通过真空吸附固定在机床的工作台上，轮廓上粘贴的胶带涉及所有的轮廓边；所述辅助固持套筒的形状、尺寸是通过零件形状、尺寸和胶带厚度以及最小临界胶带面积的胶带尺寸得来，通过底面胶带和连接于零件非加工区域侧面胶带固持于真空平台上；

所述蜂窝芯零件固持的最小临界胶带面积且F_吸附力>F_切削力，其中F_吸附力＝μρA,

式中：A为最小临界胶带面积，μ为摩擦系数，ρ为真空压强，P为零件加工时机床最大功率，n为机床的转速，R为刀具半径；

包括以下步骤：

步骤一、根据超声波机床切割参数，计算出小尺寸蜂窝芯零件固持所需的最小临界胶带面积；

步骤二、将步骤一计算出的单面胶纸摆放于真空平台，将小尺寸蜂窝芯零件粘贴于胶带中心位置以方便辅助固持套筒安装及零件找正、加工原点的设置；

步骤三、在小尺寸蜂窝芯零件侧面非加工区域的四周粘接双面胶带；

步骤四、将辅助固持套筒安装于零件周围，并调整位置使其与单面胶纸和双面胶带连接在一起；

步骤五、打开真空，即可完成小尺寸蜂窝芯零件固持，实现小尺寸蜂窝芯零件的高质、高效加工。