CN109570906A - 一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蜂窝芯‑碳管组合件加工方法，主要包括以下步骤：步骤S2：选用碳管材料粗加工的刀具和参数，然后粗加工碳管区域型面；步骤S3：选用蜂窝芯材料加工的刀具和参数，并以粗加工的碳管区域型面为基础，粗加工蜂窝芯型面，且粗加工蜂窝芯型面的余量高于粗加工碳管区域型面。本发明依据材料不同分区域，分步序进行加工，弥补了加工过程中刀具本身对切削材料适应性的限制，而且避免了在加工过程中由不同材料之间的过渡产生切削过程的突变，从而避免蜂窝芯‑碳管组合件加工的质量问题，缩短零件加工的准备工作时间，减轻工人的劳动强度，提高零件的加工质量和效率。
Description
技术领域
本发明属于组合零件加工的技术领域，具体涉及一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法。
背景技术
蜂窝芯结构件作为新一代航空装备的组成部分，在整个航空装备的研制过程中具有至关重要的作用，蜂窝芯结构件大多用于飞机的机翼夹层位置，主要起支撑和减重的作用。随着航空装备技术的进一步发展，新一代航空装备的要求越来越高，一种蜂窝芯-碳管组合件得到了应用。目前，蜂窝芯结构件的加工主要针对单纯的由蜂窝芯材料构成的航空结构件，其加工方式为用双面胶带将其粘贴于型面工装上，然后由操作工人依据加工指导书装夹找正，最后采用行切的方式实现零件的加工。
但是传统的方法存在以下不足：首先，蜂窝芯-碳管组合件作为一种新型零件，由于不同材料的性能不同，传统方法已无法满足该组合件的加工；其次传统方法在固持过程中每项零件都需要装夹找正，且装夹找正需要多次调整，不仅影响了零件的加工效率，也增加了操作工人的劳动强度。因此，针对新型的蜂窝芯-碳管组合件，研究其加工方法，提高零件的加工效率具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，根据组合材料进行分类加工，缩短零件加工的准备工作时间，减轻工人的劳动强度，提高零件的加工质量和效率。
本发明主要通过以下技术方案来实现的：一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，主要包括以下步骤：
步骤S2：选用碳管材料粗加工的刀具和参数，然后粗加工碳管区域型面；
步骤S3：选用蜂窝芯材料加工的刀具和参数，并以粗加工的碳管区域型面为基础，进行粗加工蜂窝芯型面，且粗加工的蜂窝芯型面的余量高于粗加工的碳管区域型面。
本发明在首先对碳管材料进行初加工，加工得到粗加工碳管区域型面；然后以粗加工型面为基础粗加工蜂窝芯型面；通过粗加工蜂窝芯型面的余量高于粗加工碳管区域型面的余量，避免蜂窝芯材料的刀具与碳管材料发生碰撞，造成质量问题。
本发明依据材料不同分区域，分步序进行加工，弥补了加工过程中刀具本身对切削材料适应性的限制，而且避免了在加工过程中由不同材料之间的过渡产生切削过程的突变，从而避免蜂窝芯-碳管组合件加工的质量问题，缩短零件加工的准备工作时间，减轻工人的劳动强度，提高零件的加工质量和效率。
为了更好的实现本发明，进一步的，步骤S2中，采用螺旋铣削的走刀方式，使用刀具的底齿进行铣削，且避免刀具中心位置参与切削。本发明在粗加工碳管区域型面时选择刀具进行铣削的部位，同时采用螺旋铣削的走刀方式，使得蜂窝芯-碳管组合件的加工具有更高的精度，提高加工质量保证粗加工碳管区域型面的正常进行。
为了更好的实现本发明，进一步的，步骤S3中以粗加工的碳管区域型面为基础，在蜂窝芯型面法向方向，沿碳管区域型面最高点上方2mm构建蜂窝芯粗加工的基准面。本发明通过粗加工碳管区域型面进行粗加工蜂窝芯型面，通过控制加工的方向和基准面，提高粗加工蜂窝芯型面的加工质量。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S3中采用定轴等切宽的方式粗加工蜂窝芯型面。本发明粗加工蜂窝芯型面时采用定轴等切宽的方式进行加工，确保粗加工的蜂窝芯型面的加工质量。
为了更好的实现本发明，进一步的，还包括以下步骤：
步骤S4：选用碳管材料精加工的刀具和参数，以零件中碳管理论型面为基础，精加工碳管区域型面；
步骤S5：以蜂窝芯理论型面为基础，选用蜂窝芯材料精加工的刀具和参数，先预留一定余量半精加工蜂窝芯型面，然后精加工蜂窝芯型面，且在公差范围内预留余量；
步骤S6：精加工蜂窝芯型面倒角区域，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工。
本发明通过粗加工碳管区域型面精加工碳管区域型面；最后与粗加工蜂窝芯型面为基础半精加工蜂窝芯型面、精加工蜂窝芯型面、精加工蜂窝芯型面倒角，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工，提高蜂窝芯-碳管组合件的加工精度。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S4中以零件中碳管理论型面为基础，在其下方0.2mm处构建基准面，沿碳管轴线方向，采用螺旋铣削的走刀方式进行精加工碳管区域型面。本发明通过控制基准面的构建、切削的方向、走刀方式，使得精加工碳管区域型面具有更高的精度，提高加工质量。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S4中碳管型面在精加工时保证在公差允许的范围内使碳管型面略低于理论型面，以保证碳管型面在加工时处于过切状态。本发明通过精加工碳管区域型面的加工要求，保证精加工碳管区域型面在加工时处于过切状态，提高零件的加工质量。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S5中公差范围内预留0.2mm的余量。本发明在精加工蜂窝芯型面时留出0.2mm的余量，当精加工蜂窝芯型面加工出错时，通过预留的余量重新进行加工，保证精加工蜂窝芯型面的加工质量，提高本发明的容错率，增加本发明的实用性。
为了更好的实现本发明，进一步的，还包括步骤S1：
将蜂窝芯-碳管组合件固持与专用工装上；以固定于机床上的通用底座为基础，将专用工装安装于通用底座上，通过真空装置将专用工装吸附在通用底座上，完成零件的装夹定位。
本发明将蜂窝芯-碳管组合件通过胶带固持于专用工装上；依据零件的专用工装和通用底座上的定位销孔将蜂窝芯-碳管组合件和专用工装快速安装于通用底座上，通过真空装置将专用工装吸附于通用底座上，完成零件的装夹定位。
本发明通过采用基于通用基座的装夹定位方案，减少了操作工人多次装夹找正的工作，有效缩短了零件的加工准备时间，提高了蜂窝芯-碳管组合件的加工效率，同时减轻了操作工人的劳动强度。
本发明的有益效果：
（1）依据材料不同分区域，分步序进行加工，弥补了加工过程中刀具本身对切削材料适应性的限制，而且避免了在加工过程中由不同材料之间的过渡产生切削过程的突变，从而避免蜂窝芯-碳管组合件加工的质量问题，缩短零件加工的准备工作时间，减轻工人的劳动强度，提高零件的加工质量和效率。
（2）步骤S2中，采用螺旋铣削的走刀方式，使用刀具的底齿进行铣削，且避免刀具中心位置参与切削。本发明在粗加工碳管区域型面时选择刀具进行铣削的部位，同时采用螺旋铣削的走刀方式，使得蜂窝芯-碳管组合件的加工具有更高的精度，提高加工质量保证粗加工碳管区域型面的正常进行。
（3）步骤S3中以粗加工的碳管区域型面为基础，在蜂窝芯型面法向方向，沿碳管区域型面最高点上方2mm构建蜂窝芯粗加工的基准面。本发明通过粗加工碳管区域型面进行粗加工蜂窝芯型面，通过控制加工的方向和基准面，提高粗加工蜂窝芯型面的加工质量。
（4）通过粗加工碳管区域型面精加工碳管区域型面；最后与粗加工蜂窝芯型面为基础半精加工蜂窝芯型面、精加工蜂窝芯型面、精加工蜂窝芯型面倒角，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工，提高蜂窝芯-碳管组合件的加工精度。
（5）通过控制基准面的构建、切削的方向、走刀方式，使得精加工碳管区域型面具有更高的精度，提高加工质量。通过精加工碳管区域型面的加工要求，保证精加工碳管区域型面在加工时处于过切状态。
（6）在精加工蜂窝芯型面时留出0.2mm的余量，当精加工蜂窝芯型面加工出错时，通过预留的余量重新进行加工，保证精加工蜂窝芯型面的加工质量，提高本发明的容错率，增加本发明的实用性。
（7）通过采用基于通用基座的装夹定位方案，减少了操作工人多次装夹找正的工作，有效缩短了零件的加工准备时间，提高了蜂窝芯-碳管组合件的加工效率，同时减轻了操作工人的劳动强度。
附图说明
图1为蜂窝芯-碳管组合件的结构示意图；
图2为蜂窝芯-碳管组合件的加工流程图；
图3为蜂窝芯-碳管组合件、专用工装、通用底座的安装流程图；
图4为蜂窝芯-碳管组合件加工走刀轨迹示意图。
其中：1-蜂窝芯、2-碳管、3-专用工装、4-通用底座。
具体实施方式
实施例1：
一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，如图1、图2、图4所示，主要包括以下步骤：
步骤S2：选用碳管材料粗加工的刀具和参数，然后粗加工碳管区域型面；
步骤S3：选用蜂窝芯材料加工的刀具和参数，并以粗加工的碳管区域型面为基础，进行粗加工蜂窝芯型面，且粗加工的蜂窝芯型面的余量高于粗加工的碳管区域型面。
本发明的蜂窝芯-碳管组合件由若干碳管2镶嵌在蜂窝芯1内，在进行蜂窝芯-碳管组合件加工时，首先对碳管材料进行初加工，加工得到粗加工碳管区域型面；然后以粗加工型面为基础粗加工蜂窝芯型面；通过粗加工蜂窝芯型面的余量高于粗加工碳管区域型面的余量，避免蜂窝芯材料的刀具与碳管材料发生碰撞，造成质量问题。
本发明依据材料不同分区域，分步序进行加工，弥补了加工过程中刀具本身对切削材料适应性的限制，而且避免了在加工过程中由不同材料之间的过渡产生切削过程的突变，从而避免蜂窝芯-碳管组合件加工的质量问题，缩短零件加工的准备工作时间，减轻工人的劳动强度，提高零件的加工质量和效率。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上进一步优化，采用螺旋铣削的走刀方式，使用刀具的底齿进行铣削，且避免刀具中心位置参与切削。本发明在粗加工碳管区域型面时选择刀具进行铣削的部位，同时采用螺旋铣削的走刀方式，使得蜂窝芯-碳管组合件的加工具有更高的精度，提高加工质量保证粗加工碳管区域型面的正常进行。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在实施例1的基础上进一步优化，步骤S3中以粗加工的碳管区域型面为基础，在蜂窝芯型面法向方向，沿碳管区域型面最高点上方2mm构建蜂窝芯粗加工的基准面；所述步骤S3中采用定轴等切宽的方式粗加工蜂窝芯型面。
本发明通过粗加工碳管区域型面进行粗加工蜂窝芯型面，通过控制加工的方向和基准面，提高粗加工蜂窝芯型面的加工质量；粗加工蜂窝芯型面时采用定轴等切宽的方式进行加工，确保粗加工的蜂窝芯型面的加工质量。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在实施例1-3任一项的基础上进一步优化，还包括以下步骤：
步骤S4：选用碳管材料精加工的刀具和参数，以零件中碳管理论型面为基础，精加工碳管区域型面；
步骤S5：以蜂窝芯理论型面为基础，选用蜂窝芯材料精加工的刀具和参数，先预留一定余量半精加工蜂窝芯型面，然后精加工蜂窝芯型面，且在公差范围内预留余量；
步骤S6：精加工蜂窝芯型面倒角区域，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工。
本发明通过粗加工碳管区域型面精加工碳管区域型面；最后与粗加工蜂窝芯型面为基础半精加工蜂窝芯型面、精加工蜂窝芯型面、精加工蜂窝芯型面倒角，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工，提高蜂窝芯-碳管组合件的加工精度。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在实施例4的基础上进一步优化，所述步骤S4中以零件中碳管理论型面为基础，在其下方0.2mm处构建基准面，沿碳管轴线方向，采用螺旋铣削的走刀方式进行精加工碳管区域型面；所述步骤S4中碳管型面在精加工时保证在公差允许的范围内使碳管型面略低于理论型面，以保证碳管型面在加工时处于过切状态。
本发明通过控制基准面的构建、切削的方向、走刀方式，使得精加工碳管区域型面具有更高的精度，提高加工质量；通过精加工碳管区域型面的加工要求，保证精加工碳管区域型面在加工时处于过切状态，提高零件的加工质量。
本实施例的其他部分与实施例4相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在实施例4的基础上进一步优化，所述步骤S5中公差范围内预留0.2mm的余量。本发明在精加工蜂窝芯型面时留出0.2mm的余量，当精加工蜂窝芯型面加工出错时，通过预留的余量重新进行加工，保证精加工蜂窝芯型面的加工质量，提高本发明的容错率，增加本发明的实用性。
本实施例的其他部分与实施例4相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在实施例1的基础上进一步优化，如图2、图3所示，还包括步骤S1：
将蜂窝芯-碳管组合件固持与专用工装3上；以固定于机床上的通用底座4为基础，将专用工装3安装于通用底座4上，通过真空装置将专用工装3吸附在通用底座4上，完成零件的装夹定位。
本发明将蜂窝芯-碳管组合件通过胶带固持于专用工装3上；依据零件的专用工装3和通用底座4上的定位销孔将蜂窝芯-碳管组合件和专用工装3快速安装于通用底座4上，通过真空装置将专用工装3吸附于通用底座4上，完成零件的装夹定位。
本发明通过采用基于通用基座的装夹定位方案，减少了操作工人多次装夹找正的工作，有效缩短了零件的加工准备时间，提高了蜂窝芯-碳管组合件的加工效率，同时减轻了操作工人的劳动强度。
本实施例的其他部分与实施例1任一项相同，故不在赘述。
实施例8：
一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，如图1-图4所示，主要包括以下步骤：
步骤S1：将蜂窝芯-碳管组合件通过胶带固持于专用工装上；
步骤S2：以固定于机床上的通用底座为基础，依据零件的专用工装和通用底座上的定位销孔将蜂窝芯-碳管组合件和专用工装快速安装于通用底座上，通过真空装置将专用工装吸附于通用底座上，完成零件的装夹定位；
步骤S3：选用碳管材料粗加工的刀具和参数，依据加工刀具的几何结构，粗加工碳管区域型面；其中，碳管型面的粗加工选用螺旋铣削的走刀方式进行加工；使用刀具的底齿进行铣削，且避免刀具中心位置参与切削；
步骤S4：以碳管材料粗加工的型面为基础，选用蜂窝芯材料加工刀具和加工参数，采用定轴等切宽的方式粗加工蜂窝芯型面；在蜂窝芯型面法向方向，沿碳管型面最高点上方2mm构建蜂窝芯粗加工的基准面；其中，蜂窝芯型面的余量需保证加工后高于碳管粗加工后的型面，以避免蜂窝芯材料的刀具与碳管材料发生碰撞，造成质量问题；
步骤S5：以零件中碳管理论型面为基础，在其下方0.2mm处构建基准面，沿碳管轴线方向，采用螺旋铣削的走刀方式，选用碳管材料精加工的刀具和参数，精加工碳管区域型面；选用碳管材料精加工的刀具和参数，精加工碳管区域型面；碳管型面在精加工时保证在公差允许的范围内使碳管型面略低于理论型面，即保证碳管型面在加工时处于过切状态。
步骤S6：以蜂窝芯理论型面为基础，选用蜂窝芯材料精加工刀具和参数，先预留一定的余量半精加工蜂窝芯型面，然后精加工蜂窝芯型面，且在公差范围内留0.2mm的余量；
步骤S7：精加工蜂窝芯型面倒角区域，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤S2：选用碳管材料粗加工的刀具和参数，然后进行粗加工碳管区域型面；
步骤S3：选用蜂窝芯材料加工的刀具和参数，并以粗加工的碳管区域型面为基础，进行粗加工蜂窝芯型面，且粗加工的蜂窝芯型面的余量高于粗加工的碳管区域型面。
2.根据权利要求1所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，所述步骤S2中采用螺旋铣削的走刀方式，使用刀具的底齿进行铣削，且避免刀具中心位置参与切削。
3.根据权利要求1所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，所述步骤S3中以粗加工的碳管区域型面为基础，在蜂窝芯型面法向方向，沿碳管区域型面最高点上方2mm构建蜂窝芯粗加工的基准面。
4.根据权利要求3所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，所述步骤S3中采用定轴等切宽的方式粗加工蜂窝芯型面。
5.根据根据权利要求1-4任一项所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤S4：选用碳管材料精加工的刀具和参数，以零件中碳管理论型面为基础，精加工碳管区域型面；
步骤S5：选用蜂窝芯材料精加工的刀具和参数，以蜂窝芯理论型面为基础，先预留一定余量半精加工蜂窝芯型面，然后精加工蜂窝芯型面，且在公差范围内预留余量；
步骤S6：精加工蜂窝芯型面倒角区域，完成蜂窝芯-碳管组合件的加工。
6.根据权利要求5所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，所述步骤S4中以零件中碳管理论型面为基础，在其下方0.2mm处构建基准面，沿碳管轴线方向，采用螺旋铣削的走刀方式进行精加工碳管区域型面。
7.根据权利要求6所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，所述步骤S4中碳管型面在精加工时保证在公差允许的范围内使碳管型面略低于理论型面，以保证碳管型面在加工时处于过切状态。
8.根据权利要求5所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，所述步骤S5中公差范围内预留0.2mm的余量。
9.根据权利要求1所述的一种蜂窝芯-碳管组合件加工方法，其特征在于，还包括步骤S1：将蜂窝芯-碳管组合件固持与专用工装（3）上；以固定于机床上的通用底座（4）为基础，将专用工装（3）安装于通用底座（4）上，通过真空装置将专用工装（3）吸附在通用底座（4）上，完成零件的装夹定位。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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