CN112894966B - 一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，包括夹持装置底座、钢针固定板以及钢针；夹持装置底座中设有钢针安装腔，夹持装置底座的一端设有阵列孔板，阵列孔板上设有阵列孔，从钢针安装腔一侧可向阵列孔中插入钢针形成钢针阵列；当具有钢针阵列的夹持装置底座与蜂窝复合材料接触时，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针可被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至蜂窝孔中的钢针接触；夹持装置底座上设有钢针固定板插槽；钢针固定板可插入钢针固定板插槽中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。该夹持装置实现了不同规格蜂窝复合材料乃至复杂孔格蜂窝材料的有效固持。

Description

一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置及方法

技术领域

本发明涉及蜂窝复合材料加工技术领域，具体涉及一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置及方法。

背景技术

作为目前备受青睐的轻质材料，蜂窝复合材料具有比强度高、承载能力强等特点，因此在航空航天、卫星雷达、交通运输及工程建筑等各个领域得到了广泛的应用。但是，在机加工过程中，如果采用侧面压紧固持，蜂窝复合材料会产生显著变形，蜂窝孔格发生畸变，而且内部蜂窝壁缺少直接支撑，导致材料的制造精度无法满足其装配要求。为避免上述问题，蜂窝复合材料主要靠端面粘接固定，但蜂窝壁微米级的厚度尺寸意味着粘接面积小，端面粘接难以提供足够的固持力，尤其是在小件固定时，甚至产生无法固持的现象。因此，更加可靠有效的蜂窝复合材料固持技术是目前蜂窝复合材料加工问题迫切需要的。

在现有文献资料及专利检索中，中航飞机股份有限公司西安飞机分公司开发了一种蜂窝芯型材的加工的固持方法(CN104001973A)，其本质是聚乙二醇升温融化后常温冷却，将蜂窝芯型材粘附在工装上，最后将聚乙二醇从加工好的蜂窝芯型材上加温、清洗去除，效率相对较低，且需要保证填充物与蜂窝壁分离性好；浙江大学开发了一种基于强磁场和摩擦吸附原理的蜂窝类柔性结构材料高速加工装夹平台技术(CN1346730)，原理是在蜂窝材料中灌入磁性材料后，置于带有感应线圈的磁性材料装夹平台上，利用自身重力和磁场吸力的共同作用阻碍蜂窝材料的运动趋势，使蜂窝材料保持稳定、可靠的固定状态，从而达到固持的目的，成本较高，固持力与切削力间的匹配关系需要提前确定，而且不能用于蜂窝壁带微孔的新型蜂窝复合材料；大连理工大学开发了一种通过冰固持方式固持金属蜂窝材料的固持方法(CN105171460A)，该方法将注入低温纯水或切削液的金属蜂窝置于制冷试验柜中，加工时用液氮内喷刀具加工金属蜂窝，液氮外喷保持冰冻状态，但不能用于通常需要防水的蜂窝复合材料。

发明内容

本发明针对以上问题提出了一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，包括夹持装置底座、钢针固定板以及钢针；

所述夹持装置底座中设有钢针安装腔，所述夹持装置底座的一端设有阵列孔板，所述阵列孔板上设有阵列孔，从所述钢针安装腔一侧可向所述阵列孔中插入所述钢针形成钢针阵列；

当具有钢针阵列的夹持装置底座与蜂窝复合材料接触时，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针可被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触；

所述夹持装置底座上设有钢针固定板插槽；

所述钢针固定板可插入所述钢针固定板插槽中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。

进一步地，所述阵列孔的位置通过第一直线阵列和第二直线阵列的交点进行确定，

设定平行于阵列孔板的长边方向为X轴方向；

设定蜂窝复合材料的双层蜂窝壁沿X轴方向设置；

与双层蜂窝壁连接的分别为第一单层蜂窝壁和第二单层蜂窝壁；

第一直线阵列与第一单层蜂窝壁的夹角为θ₁₁；

第一直线阵列与双层蜂窝壁的夹角为θ₁₂；

第一直线阵列与第二单层蜂窝壁的夹角为θ₁₃；

第二直线阵列与第一单层蜂窝壁的夹角为θ₂₁；

第二直线阵列与双层蜂窝壁的夹角为θ₂₂；

第二直线阵列与第二单层蜂窝壁的夹角为θ₂₃；

其中，

为第一直线阵列的方向向量；

为第二直线阵列的方向向量；

为第一单层蜂窝壁的方向向量；

为双层蜂窝壁的方向向量；

为第二单层蜂窝壁的方向向量；

由以下公式确定第一直线阵列和第二直线阵列分别与X轴方向的角度取值；

对于过拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

对于正六边形蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

对于欠拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

并由第一直线阵列和第二直线阵列获得交点确定阵列孔的位置。

进一步地，还包括用于将被蜂窝复合材料的孔壁端面顶入钢针安装腔中的钢针取出的磁性板。

进一步地，所述钢针的一端设有帽檐，所述阵列孔板朝向钢针安装腔一侧设有沉头孔，当所述钢针插入所述阵列孔中时，所述帽檐置于所述沉头孔中。

进一步地，还包括钢针固定板锁紧结构，所述钢针固定板锁紧结构包括设置在阵列孔板上的第一螺纹孔和设置在钢针固定板上的第二螺纹孔。

进一步地，所述夹持装置底座上还设有用于与机床固定连接的安装板。

进一步地，所述夹持装置底座与所述阵列孔板为分体结构。

一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持方法，包括以下步骤：

步骤1、将待加工的蜂窝复合材料的一端面放置在工作平台上；

步骤2、将夹持装置底座倒置，使得夹持装置底座设有阵列孔板的一端朝下，设有钢针安装腔一端朝上，从钢针安装腔中向阵列孔板上的阵列孔插入钢针，钢针在自重的作用下从阵列孔板的下方伸出形成钢针阵列；

步骤3、将具有钢针阵列的夹持装置底座放置在待加工的蜂窝复合材料上，在重力的作用下，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针下端插入至蜂窝孔中上端限位在阵列孔板上，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触；

步骤4、使用磁性板从钢针安装腔中将被蜂窝复合材料的孔壁端面顶入钢针安装腔的钢针取出；

步骤5、将钢针固定板插入钢针固定板插槽中，通过钢针固定板将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。

与现有技术比较，由于采用钢针阵列对蜂窝复合材料进行固定，实现了点阵式随形固持，使用阵列钢针对蜂窝壁进行固持，实现了不同规格蜂窝复合材料乃至复杂孔格蜂窝材料的有效固持。

附图说明

图1为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置的结构图；

图2为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置夹持单个蜂窝孔的示意图；

图3为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置夹持整个蜂窝孔的示意图；

图4为第一、第二直线阵列与第一、第二单层蜂窝壁和双层蜂窝壁的角度示意图；

图5为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置中用于夹持过拉伸蜂窝复合材料时阵列孔的位置确定示意图；

图6为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置中用于夹持正六边蜂窝复合材料时阵列孔的位置确定示意图；

图7为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置中用于夹持欠拉伸蜂窝复合材料时阵列孔的位置确定示意图；

图8是本发明中阵列孔定位的钢针阵列方向分析图；

图9本发明中一种蜂窝复合材料点阵式随形夹持固定方法的钢针阵列角度计算结果图；

图10为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持方法的流程图。

图中：1、夹持装置底座，11、钢针固定插槽，12、螺栓连接孔，2、钢针固定板，3、钢针，31、与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针，32、与蜂窝复合材料的孔内壁接触的钢针，33、无作用钢针，4、阵列孔板，41、第一直线阵列，42、第二直线阵列，40、阵列孔，5、磁性板，60、第一螺纹孔，61、第二螺纹孔，7、安装板，8、蜂窝复合材料，80、双层蜂窝壁，81、第一单层蜂窝壁，82、第二单层蜂窝壁。

具体实施方式

作为一种多孔材料，蜂窝复合材料的单个孔格由两边相对的两个双层蜂窝壁和四个单层蜂窝壁组成，其中单层蜂窝壁的加工性能最差，产生的缺陷最严重。蜂窝复合材料的结构参数包括蜂窝壁转角α、蜂窝壁边长c以及单层蜂窝壁厚度t。蜂窝复合材料在加工过程中，固持方式对加工质量影响巨大。

如图1所示为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，包括夹持装置底座1、钢针固定板2以及钢针3；

所述夹持装置底座1中设有钢针安装腔，所述夹持装置底座1的一端设有阵列孔板4，所述阵列孔板4上设有阵列孔，从所述钢针安装腔一侧可向所述阵列孔中插入所述钢针3形成钢针阵列；

当具有钢针阵列的夹持装置底座1与蜂窝复合材料8接触时，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针31可被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触；

所述夹持装置底座1上设有钢针固定板插槽11；

所述钢针固定板2可插入所述钢针固定板插槽11中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板4上。

具体地，夹持装置底座1为由四个支撑板围成的方型框架结构，方型框架的内腔为钢针安装腔(图中未示出)，在方型框架结构的一端固定有阵列孔板4，阵列孔板4上加工有阵列孔，从所述钢针安装腔一侧可向所述阵列孔中插入所述钢针3形成钢针阵列；

当具有钢针阵列的夹持装置底座1与蜂窝复合材料8接触时，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针31可被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中，包括与蜂窝复合材料孔内壁接触的钢针32和无作用钢针33，且每个蜂窝壁至少有一个钢针与之接触；

所述夹持装置底座1上设有钢针固定板插槽11，本实施例中，钢针固定板插槽由一窄一宽两块板材按顺序通过螺栓固定在阵列孔板两侧长边与一侧短边下方，与钢针固定板紧密配合，钢针固定板可以在钢针固定板插槽11抽拉；

所述钢针固定板2可插入所述钢针固定板插槽11中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板4上。

如图2和图3所示，本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置在对蜂窝复合材料进行夹持时，由于蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针3可被顶入钢针安装腔中并可以被去除，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中，且每个蜂窝壁至少有一个钢针与之接触，同时插入所述钢针固定板插槽中钢针固定板可以将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板4上；与蜂窝壁接触的钢针紧贴蜂窝壁起到夹紧以及刚性补偿的作用。单一蜂窝壁位置通过几个接触钢针固定，从局部视角上看属于欠定位，增加了对蜂窝复合材料制备误差和拐角结构的容忍度，但从整个蜂窝复合材料若干孔格的宏观视角下，每个蜂窝壁上的局部固定和蜂窝壁间的材料联系的共同作用，又可确保蜂窝复合材料被完全固定。本发明是一种蜂窝复合材料点阵式随形夹持固定装置。采用点阵式随形固持的方式，使用阵列钢针对蜂窝壁进行固持，实现了不同规格蜂窝复合材料乃至复杂孔格蜂窝材料的有效固持。本发明所述专用装置，可以在不更换零件的基础上，实现对不同尺寸的同孔格形状蜂窝复合材料的固持，不伤工件、固持迅速、取件方便，且所需专用装置结构简单、成本低廉。

进一步地，如图4所示，所述阵列孔的位置通过第一直线阵列41和第二直线阵列42的交点进行确定，

设定平行于阵列孔板的长边方向为X轴方向；

设定蜂窝复合材料的双层蜂窝壁80沿X轴方向设置；

与双层蜂窝壁连接的分别为第一单层蜂窝壁81和第二单层蜂窝壁82；

第一直线阵列41与第一单层蜂窝壁81的夹角为θ₁₁；

第一直线阵列41与双层蜂窝壁80的夹角为θ₁₂；

第一直线阵列41与第二单层蜂窝壁82的夹角为θ₁₃；

第二直线阵列42与第一单层蜂窝壁81的夹角为θ₂₁；

第二直线阵列42与双层蜂窝壁80的夹角为θ₂₂；

第二直线阵列42与第二单层蜂窝壁82的夹角为θ₂₃；

其中，

为第一直线阵列的方向向量；

为第二直线阵列的方向向量；

为第一单层蜂窝壁的方向向量；

为双层蜂窝壁的方向向量；

为第二单层蜂窝壁的方向向量；

由以下公式确定第一直线阵列和第二直线阵列分别与X轴方向的角度取值；

如图5所示对于过拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

如图6所示，对于正六边形蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

如图7所示，对于欠拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

并由第一直线阵列和第二直线阵列获得交点确定阵列孔的位置。

具体地，对于过拉伸蜂窝复合材料，选用第一直线阵列对第1蜂窝壁(第一单层蜂窝壁)和第3蜂窝壁(第二单层蜂窝壁)的θ进行限制，选用第二直线阵列对第2蜂窝壁(双层蜂窝壁)的θ进行限制；对于正六边形蜂窝复合材料，选用第一直线阵列对第1蜂窝壁的θ进行限制，选用第二直线阵列对第3蜂窝壁的θ进行限制，第2蜂窝壁属于双层壁，刚性较好，可以不对θ加以限制；对于欠拉伸蜂窝复合材料，选用第一直线阵列对第1蜂窝壁和第2蜂窝壁的θ进行限制，选用第二直线阵列对第3蜂窝壁的θ进行限制；

如图8和图9所示，本实施例中以选取α＝80°、c＝10mm、t＝0.1mm的欠拉伸蜂窝复合材料为例进行分析。首先假设蜂窝复合材料双层蜂窝壁方向与x轴方向平行，任意钢针阵列方向与x轴正向夹角为β。图8和图9中，θ₁、θ₂和θ₃分别表示第一(第二)直线阵列分别与第一单层蜂窝壁、双层蜂窝壁和第二单层蜂窝壁的角度。

假定，钢针阵列方向向量：

三个蜂窝壁(第一单层蜂窝壁、双层蜂窝壁、第二单层蜂窝壁)方向向量分别为：

则第一直线阵列与双层蜂窝壁和第二单层蜂窝壁的角度的计算如下：

则第二直线阵列与第一单层蜂窝壁的角度计算如下：

且θ₁₂、θ₁₃和θ₂₁满足如下关系：

从上述计算可以发现，单一钢针阵列只能满足两个蜂窝壁的夹持角度要求，任意蜂窝复合材料有三个空间方向的蜂窝壁，而本发明采用二维阵列钢针，具有两个钢针列向。选择其中一个钢针列向作为第一钢针列向，另一个作为第二钢针列向。第一钢针列向需满足2个蜂窝壁的夹角需求，而第二钢针列向只需根据剩余的蜂窝壁方向确定即可，此时三个蜂窝壁的固持得到保证。任意钢针列向β取值在0°～180°之间，对θ_ij进行分析。根据图9选定第一钢针列向为β₁＝20°，对第一蜂窝壁和第二蜂窝壁进行固持。此时，根据观察可以得到第二钢针列向β₂＝160°对第三蜂窝壁进行固持。

通过以上方法确定的阵列孔的位置，使得钢针阵列有两个方向，同时实现对蜂窝复合材料三个方向蜂窝壁的有效固持。即阵列方向与蜂窝复合材料蜂窝壁方向的夹角在5°≤θ≤20°时，钢针对蜂窝壁的固持效果最好，可以有效避免或减少单个蜂窝蜂窝壁未被钢针固定支撑的现象。

进一步地，还包括用于将被蜂窝复合材料的孔壁端面顶入钢针安装腔中钢针取出的磁性板5，通过磁性板5可以方便的将与蜂窝复合材料的孔壁端面重合的钢针从钢针安装腔中取出，进而便于将钢针固定板插入钢针固定板插槽中以实现对剩余钢针的固定。

进一步地，所述钢针的一端设有帽檐，所述阵列孔板朝向钢针安装腔一侧设有沉头孔，当所述钢针插入所述阵列孔中时，所述帽檐置于所述沉头孔中以便于钢针被完全限制在阵列孔板上，保证了夹持的紧固。

进一步地，还包括钢针固定板锁紧结构，所述钢针固定板锁紧结构包括设置在阵列孔板4上的第一螺纹孔60和设置在钢针固定板2上的第二螺纹孔61，通过该结构可以将钢针固定板与夹持装置底座固定在一起，保证对蜂窝复合材料加工时的夹持装置对其夹持牢固。

进一步地，所述夹持装置底座1上还设有用于与机床固定连接的安装板7，以便于将该夹持装置固定在机床上用于对蜂窝复合材料进行加工。

进一步地，所述夹持装置底座1与所述阵列孔板4为分体结构，本实施例中，阵列孔板上设有螺栓连接孔，通过螺栓可以将阵列孔板固定在夹持装置底座上，夹持装置底座1与所述阵列孔板4为分体结构，可以方便在夹持装置底座上安装阵列孔不同的阵列孔板，即可以根据需要固持的蜂窝复合材料的类型选择与其对应的阵列孔板，使得钢针阵列与各孔壁的夹角满足大于等于5°小于等于20°的要求，进而保证固持效果。

如图10所示为本发明公开的蜂窝复合材料孔格自适应夹持方法，包括以下步骤：

步骤1、将待加工的蜂窝复合材料的一端面放置在工作平台上；即将待加工的蜂窝复合材料一端的L-W面放置在工作平台。

步骤2、将夹持装置底座倒置，使得夹持装置底座设有阵列孔板的一端朝下，设有钢针安装腔一端朝上，从钢针安装腔中向阵列孔板上的阵列孔插入钢针，钢针在自重的作用下从阵列孔板的下方伸出形成钢针阵列；

步骤3、将具有钢针阵列的夹持装置底座放置在待加工的蜂窝复合材料上，在重力的作用下，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针下端插入至蜂窝孔中上端限位在阵列孔板上，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触；

步骤4、使用磁性板从钢针安装腔中将被蜂窝复合材料的孔壁端面顶入钢针安装腔的钢针取出，此时未被顶起的钢针仍在阵列孔板上的沉头孔中，固定板与阵列孔板完全接触，钢针被完全固定在沉头孔中；

步骤5、将钢针固定板插入钢针固定板插槽中，通过钢针固定板将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上，将蜂窝与固持装置一起翻转，此时蜂窝复合材料的六个自由度均得到有效限制。

此时，在机床上对该夹持装置通过安装板进行水平固定，并施加H向的夹紧力，即可对蜂窝复合材料进行L-W面上的铣削加工。

进一步地，对蜂窝复合材料另一端L-W面进行如上A-D的操作，此时两个装置对蜂窝复合材料实现对称固持。在机床上对整个装置进行竖直方向上的固定，即可在两侧钢针之间的区域内实现平行于L-W面的锯切加工。

由于采用钢针阵列对蜂窝复合材料进行固定，实现了点阵式随形固持，使用阵列钢针对蜂窝壁进行固持，具有操作步骤简单，夹持效果好，同时实现了不同规格蜂窝复合材料乃至复杂孔格蜂窝材料的有效固持。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：包括夹持装置底座、钢针固定板以及钢针；

所述夹持装置底座为由四个支撑板围成的方型框架结构，方型框架的内腔为钢针安装腔，所述夹持装置底座的一端设有阵列孔板，所述阵列孔板上设有阵列孔，当夹持装置底座倒置使得钢针安装腔一端朝上时，从所述钢针安装腔一侧可向所述阵列孔中插入所述钢针，所述钢针在自重的作用下从阵列孔板的下方伸出形成钢针阵列；

当具有钢针阵列的夹持装置底座放置在蜂窝复合材料上时，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针可被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触；

所述夹持装置底座上设有钢针固定板插槽；

所述钢针固定板可插入所述钢针固定板插槽中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。

2.根据权利要求1所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：所述阵列孔的位置通过第一直线阵列和第二直线阵列的交点进行确定，

设定平行于阵列孔板的长边方向为X轴方向；

设定蜂窝复合材料的双层蜂窝壁沿X轴方向设置；

与双层蜂窝壁连接的分别为第一单层蜂窝壁和第二单层蜂窝壁；

第一直线阵列与第一单层蜂窝壁的夹角为θ₁₁；

第一直线阵列与双层蜂窝壁的夹角为θ₁₂；

第一直线阵列与第二单层蜂窝壁的夹角为θ₁₃；

第二直线阵列与第一单层蜂窝壁的夹角为θ₂₁；

第二直线阵列与双层蜂窝壁的夹角为θ₂₂；

第二直线阵列与第二单层蜂窝壁的夹角为θ₂₃；

其中，

为第一直线阵列的方向向量；

为第二直线阵列的方向向量；

为第一单层蜂窝壁的方向向量；

为双层蜂窝壁的方向向量；

为第二单层蜂窝壁的方向向量；

由以下公式确定第一直线阵列和第二直线阵列分别与X轴方向的角度取值；

对于过拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

对于正六边形蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

对于欠拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

并由第一直线阵列和第二直线阵列获得交点确定阵列孔的位置。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：还包括用于将被蜂窝复合材料的孔壁端面顶入钢针安装腔中的钢针取出的磁性板。

4.根据权利要求3所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：所述钢针的一端设有帽檐，所述阵列孔板朝向钢针安装腔一侧设有沉头孔，当所述钢针插入所述阵列孔中时，所述帽檐置于所述沉头孔中。

5.根据权利要求4所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：还包括钢针固定板锁紧结构，所述钢针固定板锁紧结构包括设置在阵列孔板上的第一螺纹孔和设置在钢针固定板上的第二螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：所述夹持装置底座上还设有用于与机床固定连接的安装板。

7.根据权利要求6所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置，其特征在于：所述夹持装置底座与所述阵列孔板为分体结构。

8.一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将待加工的蜂窝复合材料的一端面放置在工作平台上；

步骤2、将夹持装置底座倒置，使得夹持装置底座设有阵列孔板的一端朝下，设有钢针安装腔一端朝上，从钢针安装腔中向阵列孔板上的阵列孔插入钢针，钢针在自重的作用下从阵列孔板的下方伸出形成钢针阵列；

步骤3、将具有钢针阵列的夹持装置底座放置在待加工的蜂窝复合材料上，在重力的作用下，与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针被顶入钢针安装腔中，与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针下端插入至蜂窝孔中上端限位在阵列孔板上，且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触；

步骤4、使用磁性板从钢针安装腔中将被蜂窝复合材料的孔壁端面顶入钢针安装腔的钢针取出；

步骤5、将钢针固定板插入钢针固定板插槽中，通过钢针固定板将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。

9.根据权利要求8所述的蜂窝复合材料孔格自适应夹持方法，其特征在于：

所述阵列孔的位置通过第一直线阵列和第二直线阵列的交点进行确定，

设定平行于阵列孔板的长边方向为X轴方向；

设定蜂窝复合材料的双层蜂窝壁沿X轴方向设置；

与双层蜂窝壁连接的分别为第一单层蜂窝壁和第二单层蜂窝壁；

第一直线阵列与第一单层蜂窝壁的夹角为θ₁₁；

第一直线阵列与双层蜂窝壁的夹角为θ₁₂；

第一直线阵列与第二单层蜂窝壁的夹角为θ₁₃；

第二直线阵列与第一单层蜂窝壁的夹角为θ₂₁；

第二直线阵列与双层蜂窝壁的夹角为θ₂₂；

第二直线阵列与第二单层蜂窝壁的夹角为θ₂₃；

其中，

为第一直线阵列的方向向量；

为第二直线阵列的方向向量；

为第一单层蜂窝壁的方向向量；

为双层蜂窝壁的方向向量；

为第二单层蜂窝壁的方向向量；

由以下公式确定第一直线阵列和第二直线阵列分别与X轴方向的角度取值；

对于过拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

对于正六边形蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

对于欠拉伸蜂窝复合材料，θ₁₁、θ₁₂、θ₁₃、θ₂₁、θ₂₂和θ₂₃满足如下关系：

并由第一直线阵列和第二直线阵列获得交点确定阵列孔的位置。

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