CN113199097B - 一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于切削加工技术领域，提出一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统及方法。固持系统包括伺服电机、联轴器、水平螺杆支撑板、支撑板连接螺栓、水平导轨支架、垂直导轨支架、支撑柱、滑块、垂直螺杆支撑板、伺服电机托架、辅助支撑板、金属基蜂窝工件、垂直螺杆、机床固定螺栓、上水平螺杆、下水平螺杆、轴承和弹簧垫片；该固持系统适用于多种规格尺寸、多种芯格形状的金属基蜂窝材料的线切割加工；该柔性固持方案分为水平支撑和垂直支撑，可以根据加工过程中的固持能力调节固持力的大小，保证加工过程中的固持可靠性。本发明结构简单、定位可靠、适用范围广、固持力可控可测，为金属基蜂窝材料的线切割加工固持提供了有效的解决方法。
Description
技术领域
本发明属于切削加工技术领域，涉及一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统及方案。
背景技术
随着我国航空、航天以及航海事业的发展，目前在大型飞机、航天器等重大国防装备的研制过程中，金属基蜂窝材料应用越来越广泛，比如飞机的尾翼、襟翼、行李架、列车车厢的夹层等。金属基蜂窝由于其比强度高、比刚度高，质量轻，吸能减震等优势，可以很好地满足现代航空航天的设计和制造要求。因此，随着现代航空航天中对于质量要求的不断提高，对金属基蜂窝的高质高效的加工技术也提出迫切需求。
现有针对金属基蜂窝的夹具种类较多，首先，应用较广泛的是胶粘类夹具，胶粘类夹具是利用双面胶把金属基蜂窝与加工平台相粘接，这类夹具在线切割加工时会出现导电性能不足，加工完拆卸麻烦的缺陷。其次，常见的就是真空类夹具，这类夹具是把金属基蜂窝胶粘到薄膜上，通过把薄膜空间抽真空的方式来实现固持效果，这类夹具在线切割加工时也会出现导电性能不足的缺陷。再者，填充式夹具应用也较为广泛，该类夹具依靠填充物来增大金属基材料的接触面积，常用的填充物有聚乙二醇、铁粉和冰，其中聚乙二醇和冰由于通电性能不佳不适用于线切割加工中，铁粉填充需要专门的磁力平台和送粉机构，使用在线切割加工中会出现送粉困难，金属基蜂窝芯内部固持力不同等缺陷。
对于线切割加工金属基蜂窝材料时的装夹方案，如果采用通用的压板式夹紧工件，夹紧力大小仅凭借操作工人的经验设定，夹紧力偏大会出现较大的夹紧变形，直接导致金属基蜂窝材料的报废；由于随切割丝的水流会有很大的冲击力，而夹紧力偏小时，加工过程中会导致材料的晃动，进而直接造成切割丝与工件接触短路。
金属基蜂窝材料的线切割加工过程中，由于工件具有壁薄、刚性差的特点，往往出现工件装夹变形以及系统短路的现象，直接造成工件尺寸超差，不符合制造装配精度要求而报废，造成经济损失。而上述夹具存在无法适用于多种规格尺寸的金属基蜂窝材料、无法适用于芯格结构形状不同的金属基蜂窝材料、无法自动调整加工中横向/纵向支撑力大小、以及无法对加工时各向支撑力进行自动补偿等问题，因此，鉴于传统夹具很难满足线切割加工中金属基蜂窝材料的质量及精度的要求，如何开发一种满足高质高效加工要求的固持系统具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术难题是针对现有夹具无法固持多种规格尺寸大小的工件、无法适用于芯格结构形状不同的金属基蜂窝材料、无法自动调整加工中横向/纵向支撑力大小、以及无法对加工时各向支撑力进行自动补偿等问题。本发明克服现有技术的不足，提供一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统及方案。
本发明的技术方案：
一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，包括伺服电机1、联轴器2、水平螺杆支撑板3、水平导轨支架5、垂直导轨支架6、支撑柱7、滑块8、垂直螺杆支撑板9、伺服电机托架10、辅助支撑板11、金属基蜂窝工件12、垂直螺杆13、上水平螺杆15、下水平螺杆16、轴承17和弹簧垫片18；
垂直螺杆13、上水平螺杆15、下水平螺杆16的两端均为光滑区域，中间部分均为螺纹区域；
水平导轨支架5是一个台阶零件，依次分为固定段、驱动段、滑动段；水平导轨支架5的固定段用于将柔性固持系统与线切割机床相固定；水平导轨支架5的驱动段左右两侧各设有一块水平螺杆支撑板3，水平螺杆支撑板3偏离中心处设有两个高度不同的阶梯孔，阶梯孔的内侧孔比外侧孔孔径大，内侧孔与轴承17的外圈相配合，外侧孔为一通孔；上水平螺杆15和下水平螺杆16的两端穿过轴承17的内径，被支撑于左右两个水平螺杆支撑板3之间，上水平螺杆15和下水平螺杆16只能进行沿轴向转动，上水平螺杆15和下水平螺杆16的一端通过联轴器2与伺服电机1相连，另一端穿过轴承17的内圈悬浮于水平螺杆支撑板3上的阶梯孔外侧的通孔内；水平导轨支架5的滑动段设置侧边凹槽，方便垂直导轨支架6的水平左右移动；
垂直导轨支架6为L型支架，分为竖直方向支架和水平方向支架；竖直方向支架沿轴向开设槽体；竖直方向支架的顶端设置垂直螺杆支撑板9；垂直螺杆支撑板9上设置阶梯孔，阶梯孔的内侧孔比外侧孔孔径大，内侧孔与轴承17的外圈相配合，外侧孔为一通孔；垂直螺杆13的顶端穿过轴承17的内径，通过联轴器2与伺服电机1相连；垂直螺杆13的中部螺纹区域设置滑块8，滑块8上设置支撑柱7；伺服电机1通过带动联轴器2，进而驱动垂直螺杆13转动，使得滑块8带动支撑柱7上下移动；垂直导轨支架6的水平方向支架为二级台阶结构，第一级台阶设置螺纹通孔，螺纹通孔与上水平螺杆15或下水平螺杆16相配合，通过驱动上水平螺杆15或下水平螺杆16进行转动，进而实现垂直导轨支架6的水平移动；第二级台阶为了方便给横向的另外一条水平螺杆预留空间；垂直导轨支架6的槽底开一阶梯孔，阶梯孔上端孔径大于下端孔径，上端孔与轴承17的外圈相配合，下端孔为一通孔；垂直螺杆13的下端支撑段穿过轴承17的内圈悬浮于阶梯孔的通孔内；垂直导轨支架6底端设有支撑柱7，垂直导轨支架6底端的支撑柱7与滑块8上的支撑柱7轴心共线；
伺服电机托架10下端与垂直螺杆支撑板9相连，上端与伺服电机1相连，便于伺服电机1的固定。
在两垂直螺杆支撑板9之间设置辅助支撑板11，便于金属基蜂窝工件12的支撑，补偿蜂窝芯轴方向的支撑不足；
在支撑柱7上放置压力传感器，便于测量系统水平和垂直方向的固持力。
进一步地，水平导轨支架5的固定段开一槽孔，通过机床固定螺栓14把柔性固持系统与线切割机床相连，保证柔性固持系统的稳定性。
进一步地，水平螺杆支撑板3呈方形，四角设有通孔，支撑板连接螺栓4依次穿过弹簧垫片18、水平螺杆支撑板3的通孔与水平导轨支架5上的螺纹孔相连，完成对水平螺杆支撑板3的固定；垂直螺杆支撑板9的结构与水平螺杆支撑板3的结构相同，尺寸因垂直导轨支架6截面尺寸而定，垂直螺杆支撑板9通过支撑板连接螺栓4、弹簧垫片18与垂直导轨支架6相连。
进一步地，支撑柱7采用不锈钢材质，导电性能好；支撑柱7的截面尺寸要小于金属基蜂窝工件12的芯格的尺寸，在固持金属基蜂窝工件12时，至少存在两个金属面或一个曲面与芯格面接触，固持性能优良。
进一步地，金属基蜂窝工件12的芯格形状与支撑柱7的截面相适配，便于增大结合面积，增强固持性能。
一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持方法，包括水平支撑和垂直支撑两部分；
水平支撑的具体步骤如下：
(1)在柔性固持系统两侧的伺服电机1的驱动下，联轴器2带动上水平螺杆15和/或下水平螺杆16转动，进而带动垂直导轨支架6做水平运动，支撑柱7移动到金属基蜂窝工件12边缘芯格附近后，插入金属基蜂窝工件12的芯格中；
(2)支撑柱7与金属基蜂窝工件12之间为面接触，在支撑柱7侧边放置压力传感器来获取水平固持力大小；
(3)线切割加工中切割丝与工件不接触，在走丝过程中会随切割丝喷出水流，固持力需要大于水流冲击力才能保证切割过程中的固持性；金属基蜂窝工件12各层之间采用胶粘方式，在不破坏结构的情况下，固持力应小于材料结构的粘接力。即：F冲击<F<F粘接，为了保证加工的稳定性，取：
F水平＝F冲击+(F粘接-F冲击)*t1 1
F水平表示水平方向的固持力，F冲击表示水流的冲击力，F粘接表示工件的粘接力；t1为水平固持系数，取0.5～0.8；
F水平过小会造成固持效果的不稳定，F水平过大会造成蜂窝结构脱粘，直接破坏蜂窝结构；F冲击通过建立流动力学方程获取，或通过建立有限元模型进行模拟获得；F粘接则通过材料的粘接强度求出；
(4)判断固持力是否符合精度要求，如果固持力处于F水平范围之内时，固持效果最好，如果固持力小于或大于F水平，则通过反馈信号启动左侧或右侧伺服电机1带动上水平螺杆15和下水平螺杆16转动一个微小的角度，进而使得垂直导轨支架6平移一小段距离，来调节固持力大小，直到满足精度要求为止，完成对固持性能的补偿；
垂直支撑的具体步骤如下：
(5)通过启动垂直伺服电机1，驱动垂直螺杆13转动，带动支撑柱7垂直移动；
(6)支撑柱7与金属基蜂窝工件12之间为面接触，在支撑柱7侧边放置压力传感器来获取垂直固持力大小；
(7)线切割加工中切割丝与工件不接触，在走丝过程中会随切割丝喷出水流，固持力需要大于水流冲击力才能保证切割过程中的固持性；金属基蜂窝工件12各层之间采用胶粘方式，在不破坏结构的情况下，固持力应小于材料结构的粘接力。即：F冲击<F<F粘接，为了保证加工的稳定性取：
F垂直＝F冲击+(F粘接-F冲击)*t2 2
F垂直表示垂直方向的固持力；t2为垂直固持系数，取0.5～0.8；
F垂直过小会造成固持效果的不稳定，F垂直过大会造成蜂窝结构脱粘，直接破坏蜂窝结构；F冲击通过建立流动力学方程获取，或通过建立有限元模型进行模拟获得；F粘接则通过材料的粘接强度求出；
(8)判断固持力是否符合精度要求，如果固持力处于F垂直范围之内时，固持效果最好，如果固持力小于或大于F垂直，则通过反馈信号启动左侧或右侧伺服电机带动垂直螺杆13转动一个微小的角度，进而使得滑块8平移一段距离，来调节固持力大小，直到满足精度要求为止，完成对固持性能的补偿；
(9)当金属基蜂窝工件12水平固持力以及垂直固持力均符合要求时，开始线切割加工金属基蜂窝工件12；当加工过程中的固持力小于所需固持力时，启动该向伺服电机1对固持力进行补偿，实时保证固持的可靠性；当加工结束后，伺服电机反转实现固持力的释放，将金属基蜂窝工件12从柔性固持系统取下。
进一步地，根据线切割加工过程中的冲击力和粘接力来计算固持力范围，通过实时监测固持力大小来随时调节加工过程中的固持力，保证加工过程中的固持可靠性。
本发明的有益效果：本发明适用范围广，适用于多种规格尺寸的金属基蜂窝材料的固持和定位；适用于多种芯格形状的金属基蜂窝材料的固持和定位；固持系统分成水平支撑结构和垂直支撑结构，通过实时反馈来调节固持力，有效地保证了固持性能，可以根据工件芯格尺寸、芯格形状不同，分别选配不同大小形状的支撑柱，来保证固持的可靠性；
附图说明
图1是固持系统的三维固持示意图。
图2是固持系统的主视图。
图3是固持系统的俯视图(A-A半剖视图)。
图4是固持系统的B-B剖视图。
图5是固持系统的伺服电机-螺杆动力系统剖视图。
图6是固持系统可加工的不同芯格形状的金属基蜂窝材料截面图。
图7是固持系统的可选配的支撑柱示意图。
图8是支撑柱与蜂窝固持示意图。
图9是成形曲面零件示意图。
图10是成形V型面零件示意图。
图中：1伺服电机、2联轴器、3水平螺杆支撑板、4支撑板连接螺栓、5水平导轨支架、6垂直导轨支架、7支撑柱、8滑块、9垂直螺杆支撑板、10伺服电机托架、11辅助支撑板、12金属基蜂窝工件、13垂直螺杆、14机床固定螺栓、15上水平螺杆、16下水平螺杆、17轴承、18弹簧垫片
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1至图10所示，本发明是一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，包括伺服电机1、联轴器2、水平螺杆支撑板3、支撑板连接螺栓4、水平导轨支架5、垂直导轨支架6、支撑柱7、滑块8、垂直螺杆支撑板9、伺服电机托架10、辅助支撑板11、金属基蜂窝工件12、垂直螺杆13、机床固定螺栓14、上水平螺杆15、下水平螺杆16、轴承17和弹簧垫片18；
一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持方案，其特征在于，包括水平支撑和垂直支撑两部分；
水平支撑的具体步骤如下：
1、在固持系统两侧的伺服电机1的驱动下，联轴器2带动上水平螺杆15/下水平螺杆16转动，通过垂直导轨支架6与水平螺杆间的螺纹副把螺杆的旋转运动转化为垂直导轨支架6的水平运动，支撑柱7到达金属基蜂窝工件12边缘芯格附近并插入金属基蜂窝工件12的芯格中；
2、支撑柱7与金属基蜂窝工件12之间为面接触，在支撑柱侧放置压力传感器来获取水平固持力大小；
3、通过建立六边形铝蜂窝材料流动冲击有限元模型，其中，工件材料尺寸为150mm*150mm*50mm，蜂窝芯边长为3.7mm，基体材料为5052铝合金。采用动态仿真模拟水流动冲击过程，最终获得水波产生的最大冲击力，F冲击＝1.32N，通过材料的胶合强度可以求解出F粘接＝8.56N；
F水平＝F冲击+(F粘接-F冲击)*t1＝4.94～7.112N
当水平固持力小于4.94N时，金属基蜂窝工件12处于固持不足的状态；
4、判断固持力是否符合精度要求，如果固持力处于F水平范围之内时，固持效果最好，如果固持力小于或大于F水平，则通过反馈信号启动左侧或右侧伺服电机带动上水平螺杆15和下水平螺杆16转动一个微小的角度，进而使得垂直导轨支架6平移一段距离，来调节固持力大小，直到满足精度要求为止，完成对固持性能的补偿；
垂直固持的具体步骤如下：
5、通过启动垂直伺服电机，驱动垂直螺杆13转动，带动支撑柱7垂直移动；
6、支撑柱7与金属基蜂窝工件12之间为面接触，在支撑柱侧放置压力传感器来获取垂直固持力大小；
7、通过建立六边形铝蜂窝材料流动冲击有限元模型，其中，工件材料尺寸为150mm*150mm*50mm，蜂窝芯边长为3.7mm，基体材料为5052铝合金。采用动态仿真模拟水流动冲击过程，最终获得水波产生的最大冲击力，F冲击＝1.32N，由于金属基蜂窝材料的各向异性，材料的垂直胶合强度可以求解出F粘接＝7.65N；
F垂直＝F冲击+(F粘接-F冲击)*t2＝4.485～6.384N
当垂直固持力小于4.485N时，金属基蜂窝工件12处于固持不足的状态；
8、判断固持力是否符合精度要求，如果固持力处于F垂直范围之内时，固持效果最好，如果固持力小于或大于F垂直，则通过反馈信号启动左侧或右侧伺服电机带动垂直螺杆13转动一个微小的角度，进而使得滑块8平移一段距离，来调节固持力大小，直到满足精度要求为止，完成对固持性能的补偿；
9、当金属基蜂窝工件12水平固持力以及垂直固持力均符合要求时，开始线切割加工金属基蜂窝工件12；当加工过程中的固持力小于所需固持力时，启动该向伺服电机1对固持力进行补偿，实时保证固持的可靠性；当加工结束后，伺服电机反转实现固持力的释放，将工件12从固持系统取下；完成对金属基蜂窝材料的加工，加工完的部分零件示意图如图9、10所示。
以上介绍了本发明装置的基本原理、主要特征和优点。上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，包括伺服电机(1)、联轴器(2)、水平螺杆支撑板(3)、水平导轨支架(5)、垂直导轨支架(6)、支撑柱(7)、滑块(8)、垂直螺杆支撑板(9)、伺服电机托架(10)、辅助支撑板(11)、金属基蜂窝工件(12)、垂直螺杆(13)、上水平螺杆(15)、下水平螺杆(16)和轴承(17)；
垂直螺杆(13)、上水平螺杆(15)、下水平螺杆(16)的两端均为光滑区域，中间部分均为螺纹区域；
水平导轨支架(5)是一个台阶零件，依次分为固定段、驱动段、滑动段；水平导轨支架(5)的固定段用于将柔性固持系统与线切割机床相固定；水平导轨支架(5)的驱动段左右两侧各设有一块水平螺杆支撑板(3)，水平螺杆支撑板(3)偏离中心处设有两个高度不同的阶梯孔，阶梯孔的内侧孔比外侧孔孔径大，内侧孔与轴承(17)的外圈相配合，外侧孔为一通孔；上水平螺杆(15)和下水平螺杆(16)的两端穿过轴承(17)的内径，被支撑于左右两个水平螺杆支撑板(3)之间，上水平螺杆(15)和下水平螺杆(16)只能进行沿轴向转动，上水平螺杆(15)和下水平螺杆(16)的一端通过联轴器(2)与伺服电机(1)相连，另一端穿过轴承(17)的内圈悬浮于水平螺杆支撑板(3)上的阶梯孔外侧的通孔内；水平导轨支架(5)的滑动段设置侧边凹槽，方便垂直导轨支架(6)的水平左右移动；
垂直导轨支架(6)为L型支架，分为竖直方向支架和水平方向支架；竖直方向支架沿轴向开设槽体；竖直方向支架的顶端设置垂直螺杆支撑板(9)；垂直螺杆支撑板(9)上设置阶梯孔，阶梯孔的内侧孔比外侧孔孔径大，内侧孔与轴承(17)的外圈相配合，外侧孔为一通孔；垂直螺杆(13)的顶端穿过轴承(17)的内径，通过联轴器(2)与伺服电机(1)相连；垂直螺杆(13)的中部螺纹区域设置滑块(8)，滑块(8)上设置支撑柱(7)；伺服电机(1)通过带动联轴器(2)，进而驱动垂直螺杆(13)转动，使得滑块(8)带动支撑柱(7)上下移动；垂直导轨支架(6)的水平方向支架为二级台阶结构，第一级台阶设置螺纹通孔，螺纹通孔与上水平螺杆(15)或下水平螺杆(16)相配合，通过驱动上水平螺杆(15)或下水平螺杆(16)进行转动，进而实现垂直导轨支架(6)的水平移动；第二级台阶为了方便给横向的另外一条水平螺杆预留空间；垂直导轨支架(6)的槽底开一阶梯孔，阶梯孔上端孔径大于下端孔径，上端孔与轴承(17)的外圈相配合，下端孔为一通孔；垂直螺杆(13)的下端支撑段穿过轴承(17)的内圈悬浮于阶梯孔的通孔内；垂直导轨支架(6)底端设有支撑柱(7)，垂直导轨支架(6)底端的支撑柱(7)与滑块(8)上的支撑柱(7)轴心共线；
伺服电机托架(10)下端与垂直螺杆支撑板(9)相连，上端与伺服电机(1)相连，便于伺服电机(1)的固定；
在两垂直螺杆支撑板(9)之间设置辅助支撑板(11)，便于金属基蜂窝工件(12)的支撑，补偿蜂窝芯轴方向的支撑不足；
在支撑柱(7)上放置压力传感器，便于测量系统水平和垂直方向的固持力；
所述支撑柱(7)的截面尺寸要小于金属基蜂窝工件(12)的芯格的尺寸，在固持金属基蜂窝工件(12)时，至少存在两个金属面或一个曲面与芯格面接触，固持性能优良。
2.根据权利要求1所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，水平导轨支架(5)的固定段开一槽孔，通过机床固定螺栓(14)把柔性固持系统与线切割机床相连，保证柔性固持系统的稳定性。
3.根据权利要求1或2所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，水平螺杆支撑板(3)呈方形，四角设有通孔，支撑板连接螺栓(4)依次穿过弹簧垫片(18)、水平螺杆支撑板(3)的通孔与水平导轨支架(5)上的螺纹孔相连，完成对水平螺杆支撑板(3)的固定；垂直螺杆支撑板(9)的结构与水平螺杆支撑板(3)的结构相同，尺寸因垂直导轨支架(6)截面尺寸而定，垂直螺杆支撑板(9)通过支撑板连接螺栓(4)、弹簧垫片(18)与垂直导轨支架(6)相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，支撑柱(7)采用不锈钢材质，导电性能好。
5.根据权利要求3所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，支撑柱(7)采用不锈钢材质，导电性能好；支撑柱(7)的截面尺寸要小于金属基蜂窝工件(12)的芯格的尺寸，在固持金属基蜂窝工件(12)时，至少存在两个金属面或一个曲面与芯格面接触，固持性能优良。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，金属基蜂窝工件(12)的芯格形状与支撑柱(7)的截面相适配，便于增大结合面积，增强固持性能。
7.根据权利要求3所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，金属基蜂窝工件(12)的芯格形状与支撑柱(7)的截面相适配，便于增大结合面积，增强固持性能。
8.根据权利要求4所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持系统，其特征在于，金属基蜂窝工件(12)的芯格形状与支撑柱(7)的截面相适配，便于增大结合面积，增强固持性能。
9.一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持方法，其特征在于，所述的柔性固持方法是由权利要求1-8任一所述的柔性固持系统实现的，包括水平支撑和垂直支撑两部分；
水平支撑的具体步骤如下：
(1)在柔性固持系统两侧的伺服电机(1)的驱动下，联轴器(2)带动上水平螺杆(15)和/或下水平螺杆(16)转动，进而带动垂直导轨支架(6)做水平运动，支撑柱(7)移动到金属基蜂窝工件(12)边缘芯格附近后，插入金属基蜂窝工件(12)的芯格中；
(2)支撑柱(7)与金属基蜂窝工件(12)之间为面接触，在支撑柱(7)侧边放置压力传感器来获取水平固持力大小；
(3)线切割加工中切割丝与工件不接触，在走丝过程中会随切割丝喷出水流，固持力需要大于水流冲击力才能保证切割过程中的固持性；金属基蜂窝工件(12)各层之间采用胶粘方式，在不破坏结构的情况下，固持力应小于材料结构的粘接力；即：F冲击<F<F粘接，为了保证加工的稳定性，取：
F水平＝F冲击+(F粘接-F冲击)*t1 (1)
F水平表示水平方向的固持力，F冲击表示水流的冲击力，F粘接表示工件的粘接力；t1为水平固持系数，取0.5～0.8；
F水平过小会造成固持效果的不稳定，F水平过大会造成蜂窝结构脱粘，直接破坏蜂窝结构；F冲击通过建立流动力学方程获取，或通过建立有限元模型进行模拟获得；F粘接则通过材料的粘接强度求出；
(4)判断固持力是否符合精度要求，如果固持力处于F水平范围之内时，固持效果最好，如果固持力小于或大于F水平，则通过反馈信号启动左侧或右侧伺服电机(1)带动上水平螺杆(15)和下水平螺杆(16)转动一个微小的角度，进而使得垂直导轨支架(6)平移一小段距离，来调节固持力大小，直到满足精度要求为止，完成对固持性能的补偿；
垂直支撑的具体步骤如下：
(5)通过启动垂直伺服电机(1)，驱动垂直螺杆(13)转动，带动支撑柱(7)垂直移动；
(6)支撑柱(7)与金属基蜂窝工件(12)之间为面接触，在支撑柱(7)侧边放置压力传感器来获取垂直固持力大小；
(7)线切割加工中切割丝与工件不接触，在走丝过程中会随切割丝喷出水流，固持力需要大于水流冲击力才能保证切割过程中的固持性；金属基蜂窝工件(12)各层之间采用胶粘方式，在不破坏结构的情况下，固持力应小于材料结构的粘接力；即：F冲击<F<F粘接，为了保证加工的稳定性取：
F垂直＝F冲击+(F粘接-F冲击)*t2 (2)
F垂直表示垂直方向的固持力；t2为垂直固持系数，取0.5～0.8；
F垂直过小会造成固持效果的不稳定，F垂直过大会造成蜂窝结构脱粘，直接破坏蜂窝结构；F冲击通过建立流动力学方程获取，或通过建立有限元模型进行模拟获得；F粘接则通过材料的粘接强度求出；
(8)判断固持力是否符合精度要求，如果固持力处于F垂直范围之内时，固持效果最好，如果固持力小于或大于F垂直，则通过反馈信号启动左侧或右侧伺服电机带动垂直螺杆(13)转动一个微小的角度，进而使得滑块(8)平移一段距离，来调节固持力大小，直到满足精度要求为止，完成对固持性能的补偿；
(9)当金属基蜂窝工件(12)水平固持力以及垂直固持力均符合要求时，开始线切割加工金属基蜂窝工件(12)；当加工过程中的固持力小于所需固持力时，启动该向伺服电机(1)对固持力进行补偿，实时保证固持的可靠性；当加工结束后，伺服电机反转实现固持力的释放，将金属基蜂窝工件(12)从柔性固持系统取下。
10.根据权利要求9所述的一种线切割加工金属基蜂窝材料的柔性固持方法，其特征在于，根据线切割加工过程中的冲击力和粘接力来计算固持力范围，通过实时监测固持力大小来随时调节加工过程中的固持力，保证加工过程中的固持可靠性。
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