CN116384016A - 蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法及优化方法 - Google Patents

蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法及优化方法 Download PDF

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CN116384016A CN202310654282.6A CN202310654282A CN116384016A CN 116384016 A CN116384016 A CN 116384016A CN 202310654282 A CN202310654282 A CN 202310654282A CN 116384016 A CN116384016 A CN 116384016A
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Abstract

本发明公开了一种蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法及优化方法，包括以下步骤：根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力、最大切向许用拉伸应力；根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力、最大切向加工应力；对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性进行分析。本发明可实现对蜂窝芯零件粘结固持的稳定性、可靠性进行分析，避免在加工过程中发生固持失效而导致的零件过切、变形的问题；能够减小粘结胶带的使用量，提高加工生产效率。

Description

蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法及优化方法
技术领域
本发明属于加工可靠性分析技术领域，具体涉及一种蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法及优化方法。
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。蜂窝芯零件通常采用芳纶纤维，这种材料韧性极强，但在轴向正交平面受力时容易变形，切削性差，是典型的难加工材料。
目前，蜂窝芯零件广泛应用于飞机的机翼夹层位置，且根据其所处的位置的不同，零件的大小也不相同。传统的蜂窝芯零件加工过程中，为了保证对蜂窝芯零件的稳定粘结固持，通常不考虑零件的形状大小，直接采用零件面积大小的胶带将零件粘结固持于真空平台。采用这种粘结固持装夹方式，在铣削过程中容易因固持力不足导致零件被拉起，而产生过切或变形，严重时会导致零件报废；如果不论零件尺寸大小都采用全尺寸面积的胶带进行粘结固持，会大大增加粘结辅材的成本，且不符合当前绿色低碳加工的发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法及粘结固持优化方法，解决蜂窝芯零件在粘结固持加工中存在的上述技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：
蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法，包括以下步骤：
S02、根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_1
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_2
；
S04、建立蜂窝芯切削加工参数与切削力之间的关系，获取蜂窝芯切削加工参数，根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力
Figure SMS_3
、最大切向加工应力 />
Figure SMS_4
；
S06、根据最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_5
与最大轴向加工应力 />
Figure SMS_6
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_7
与最大切向加工应力 />
Figure SMS_8
，对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性进行分析。
作为对上述技术方案的进一步改进，还包括获取蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元及粘结单位基元的粘结面积，根据粘结单位基元对粘结面进行分解，建立粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系的步骤；
根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，获取蜂窝零件的有效粘结面积。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述粘结单位基元包括两个对称设置的基础边单元，所述基础边单元包括依次连接的四条蜂窝芯边，其中位于前面的三条蜂窝芯边构成蜂窝芯六边形的半幅结构，两个基础边单元在第二条蜂窝芯边的位置处呈重叠设置。
作为对上述技术方案的进一步改进，对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性分析的步骤包括：
当
Figure SMS_9
且 />
Figure SMS_10
时，则判定当前粘结固持方式稳定；
当
Figure SMS_11
或 />
Figure SMS_12
时，则判定当前粘结固持方式不稳定，其中n为安全系数。
另一方面，本发明还提供一种蜂窝芯零件加工粘结固持优化方法，包括以下步骤：
S12、根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_13
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_14
；
S14、建立蜂窝芯切削加工参数与切削力之间的关系，获取蜂窝芯切削加工参数，根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力
Figure SMS_15
、最大切向加工应力 />
Figure SMS_16
；
S16、根据最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_17
与最大轴向加工应力 />
Figure SMS_18
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_19
与最大切向加工应力 />
Figure SMS_20
，对蜂窝芯零件加工粘结固持方案、加工参数进行优化。
作为对上述技术方案的进一步改进，还包括获取蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元及粘结单位基元的粘结面积，根据粘结单位基元对粘结面进行分解，建立粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系的步骤；
根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，获取蜂窝零件的有效粘结面积。
作为对上述技术方案的进一步改进，对蜂窝芯零件加工粘结固持方案进行优化、加工参数进行优化的步骤包括：
当
Figure SMS_21
且 />
Figure SMS_22
时，调整蜂窝芯粘结面的有效粘结面积、粘结位置或加工参数，使 />
Figure SMS_23
接近并小于 />
Figure SMS_24
且 />
Figure SMS_25
接近并小于 />
Figure SMS_26
；
当
Figure SMS_27
或 />
Figure SMS_28
时，调整加工参数或固持方式，使 />
Figure SMS_29
接近并小于 />
Figure SMS_30
且 />
Figure SMS_31
接近并小于 />
Figure SMS_32
，其中n为安全系数。
作为对上述技术方案的进一步改进，根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，调整蜂窝芯粘结面的有效粘结面积、粘结位置。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明基于蜂窝芯零件粘结面的结构特点，结合蜂窝芯零件在加工过程中加工切削参数与切削力之间的关系，建立在切削加工时蜂窝芯零件粘结固持的可靠性判据，实现在不同的加工切削参数下，对蜂窝芯零件在粘结固持状态下的稳定性、可靠性进行分析，避免蜂窝芯零件在加工过程中发生固持失效而导致的零件过切、变形的问题。
基于对蜂窝芯零件粘结固持的可靠性判据，针对不同的蜂窝芯零件、加工切削参数结合粘结固持稳定性分析，对蜂窝芯粘结固持、加工切削参数进行优化，保证零件加工过程中粘结固持稳定性的同时，能够减小粘结胶带的使用量，降低加工辅材成本，减少加工前、加工后胶带粘结、清理胶带的时间，从而提高加工生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析及优化方法流程图。
图2为本发明蜂窝芯零件的粘结面结构示意图。
图3为本发明蜂窝芯零件的粘结面粘结单位基元结构示意图。
图4为本发明蜂窝芯零件轴向粘结拉脱力试验示意图。
图5为本发明蜂窝芯零件切向粘结拉脱力试验示意图。
图6为本发明实施例中蜂窝芯零件轴向粘结拉脱力试验曲线示意图。
图7为本发明实施例中蜂窝芯零件切向粘结拉脱力试验曲线示意图。
其中：1、夹具，2、蜂窝芯零件，3、粘结层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明中根据蜂窝芯零件的粘结面的结构特点，蜂窝芯零件的粘结面结构如图1所示，通过提取粘结固持装夹时粘结面的粘结单位基元，通过粘结单位基元建立蜂窝芯零件在粘结固持装夹时，粘结面的粘结面积与粘结单位基元之间的关系，来获取蜂窝芯零件在加工过程中的粘结固持能力，从而构建粘结固持能力与不同加工切削参数所对应切削作用力之间的关系，实现对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性分析以及粘结固持加工过程的优化。
本实施例中所采用的可靠性分析方法及优化方法可适用于纸蜂窝芯、金属蜂窝芯等各种不同材质的蜂窝芯零件的加工分析。
本实施例中的蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法，参照图1，可通过以下步骤来实现：
S01、获取蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元及粘结单位基元的粘结面积，根据粘结单位基元对粘结面进行分解，建立粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系；
其中，获取的蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元，如图1和2所示，该粘结单位基元由两个对称设置的基础边单元组成，基础边单元包括依次连接的四条蜂窝芯边，其中位于前面的三条蜂窝芯边构成蜂窝芯六边形的半幅结构，两个基础边单元在第二条蜂窝芯边的位置处呈重叠设置，以该结构作为蜂窝芯零件粘结面的最小阵列单元。
根据蜂窝芯的结构特性，每个蜂窝芯格为正六边形，蜂窝芯格粘结面的边长均为a，宽度（及蜂窝芯格的侧壁壁厚）为t，则在蜂窝芯格侧壁重叠位置的壁厚为2t；
可以得到，如图3，一个完整粘结单位基元的粘结面积为：S0=8at；粘结单位基元的长边P0=3a，宽边
Figure SMS_33
；
任意一个长为P1、宽为L1的蜂窝芯零件，设其长度方向由N个粘结单位基元构成，宽向由M个粘结单位基元构成，则：
Figure SMS_34
， />
Figure SMS_35
当N与M均为整数时，蜂窝芯零件共有
Figure SMS_36
个粘结单位基元，则该蜂窝芯零件的粘结面积为：
Figure SMS_37
当N与M不全为整数时，若蜂窝芯零件长度方向上有X个基元为不完整的粘结单位基元，宽度方向上有Y个基元为不完整基元，则：
Figure SMS_38
，/>
Figure SMS_39
；
Figure SMS_40
， />
Figure SMS_41
；
此时，蜂窝芯零件共有
Figure SMS_42
个粘结单位基元及 />
Figure SMS_43
个长度方向上不完整的粘结单位基元和 />
Figure SMS_44
个宽度方向上不完整的粘结单位基元构成；
其中，由
Figure SMS_45
个粘结单位基元构成的粘结面的面积为：
Figure SMS_46
由
Figure SMS_47
个长度方向上不完整的粘结单元基元构成的粘结面的面积为：
Figure SMS_48
其中，
Figure SMS_49
为长度方向上不完整的单位基元的粘结面的面积。
由
Figure SMS_50
个宽度方向上不完整的粘结单元基元构成的粘结面的面积为：
Figure SMS_51
其中，
Figure SMS_52
为宽度方向上不完整的粘结单位基元的粘结面的面积。
当X<
Figure SMS_53
时，长度方向上不完整的粘结单元基元的粘结面面积为：
Figure SMS_54
当
Figure SMS_55
<X< />
Figure SMS_56
时，长度方向上不完整的粘结单元基元的粘结面面积为：
Figure SMS_57
当
Figure SMS_58
<X< />
Figure SMS_59
时，长度方向上不完整的粘结单元基元的粘结面面积为：
Figure SMS_60
当
Figure SMS_61
<X<1时，长度方向上不完整的粘结单元基元的粘结面面积为：
Figure SMS_62
当Y<
Figure SMS_63
时，宽度方向上不完整的粘结单元基元的粘结面面积为：
Figure SMS_64
当
Figure SMS_65
<Y<1时，宽度方向上不完整的粘结单元基元的粘结面面积为：
Figure SMS_66
则当N与M不全为整数时，蜂窝芯零件的粘结面的面积可表示为：
Figure SMS_67
其中：
Figure SMS_68
Figure SMS_69
S02、根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_70
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_71
；
具体地，如图4和5所示，对蜂窝芯零件进行轴向、切向方向的层间粘结拉脱力学性能试验，使用拉力试验机对采用粘结胶带粘结在夹具1上的蜂窝芯零件2进行粘结层3的轴向和切向方向的拉伸试验，得到在当前粘结面积及粘结状态下，在轴向和切向方向上的最大拉脱力；
根据轴向方向的最大拉脱力Fs和当前的有效粘结面积S，计算蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_72
为：
Figure SMS_73
根据切向方向的最大拉脱力
Figure SMS_74
和当前的有效粘结面积S，计算蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力/>
Figure SMS_75
为：
Figure SMS_76
S04、建立蜂窝芯切削加工参数与切削力之间的关系，获取蜂窝芯切削加工参数，根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力
Figure SMS_77
、最大切向加工应力 />
Figure SMS_78
；
该步骤中通过圣维南定律获取在蜂窝芯切削加工时，在不同的切削加工参数下，由三向切削力对蜂窝芯粘结界面层的轴向拉应力和切向拉应力，分别为最大轴向加工应力
Figure SMS_79
、最大切向加工应力 />
Figure SMS_80
，并建立不同切削加工参数与切削力、切削力对蜂窝芯粘结界面层的轴向拉应力和切向拉应力的对应关系；
S06、根据最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_81
与最大轴向加工应力 />
Figure SMS_82
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_83
与最大切向加工应力 />
Figure SMS_84
，对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性进行分析；
具体地，对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性分析的步骤包括：
当
Figure SMS_85
且 />
Figure SMS_86
时，则判定当前粘结固持方式稳定；
当
Figure SMS_87
或 />
Figure SMS_88
时，则判定当前粘结固持方式不稳定，其中n为安全系数；
基于该可靠性分析方法，在对粘结固持的蜂窝芯零件进行加工时，能够对不同加工参数下的粘结固持稳定性进行分析，从而在保证加工可靠性的情况下，选用合适的加工参数进行加工，同时保证加工效率和加工过程中粘结固持的可靠性，保证蜂窝芯零件的加工质量，有效解决了因粘结固持力不足导致的零件过切、变形等问题。
当然，从该分析方法所基于的原理可以看出，步骤S02、步骤S04的顺序可以是任意的，并不限于上述实施例中的步骤。
另一方面，在一实施例中提供了一种蜂窝芯零件加工粘结固持优化方法，与上述蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法的共同点在于，其同样是通过提取粘结固持装夹时粘结面的粘结单位基元，获取蜂窝芯零件在加工过程中的粘结固持能力与不同加工切削参数对蜂窝芯零件粘结截面所产生的作用力的关系，对粘结固持方式下的蜂窝芯零件加工进行优化。本实施例中的优化方法，参照图1，可通过以下步骤来实现：
S11、获取蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元及粘结单位基元的粘结面积，根据粘结单位基元对粘结面进行分解，建立粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系；在上一实施例中对该过程进行了详细的说明，该步骤中采用了相同的方法，这里不再赘述。
S12、根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_89
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_90
；
S14、建立蜂窝芯切削加工参数与切削力之间的关系，获取蜂窝芯切削加工参数，根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力
Figure SMS_91
、最大切向加工应力 />
Figure SMS_92
；
S16、根据最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_93
与最大轴向加工应力 />
Figure SMS_94
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_95
与最大切向加工应力 />
Figure SMS_96
，对蜂窝芯零件加工粘结固持方案、加工参数进行优化；
具体地，该步骤中对蜂窝芯零件加工粘结固持方案进行优化、加工参数进行优化的步骤包括：
当
Figure SMS_97
且 />
Figure SMS_98
时，调整蜂窝芯粘结面的有效粘结面积、粘结位置或加工参数，使 />
Figure SMS_99
接近并小于 />
Figure SMS_100
且 />
Figure SMS_101
接近并小于 />
Figure SMS_102
；
这里调整蜂窝芯粘结面的有效面积，可根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，调整蜂窝芯粘结面的有效粘结面积、粘结位置，从而根据不同的蜂窝芯零件、加工参数，确定合适大小的粘结面面积、粘结位置，在保证加工过程中粘结固持稳定性的情况下，减小粘结胶带的使用，降低加工辅材成本，进而能够降低加工前及加工完成后设置粘贴胶带、清理胶带的时间。
或调整加工参数，如增大切削进给量、增加加工转速等，从而提高加工效率。
当
Figure SMS_103
或 />
Figure SMS_104
时，调整加工参数或固持方式，使 />
Figure SMS_105
接近并小于 />
Figure SMS_106
且 />
Figure SMS_107
接近并小于 />
Figure SMS_108
，其中n为安全系数；
同样地，这里调整加工参数可采用如降低切削进给量、降低加工转速等，保证粘结固持的稳定性和可靠性；
或调整固持方式，在采用胶带粘结固持的同时通过设置其它的辅助装夹方式对蜂窝芯零件进行稳定的装夹固定。
下面结合具体的蜂窝芯零件对本发明中的粘结固持可靠性分析方法、粘结固持优化方法进行进一步的说明。
1）获取蜂窝芯零件的粘结面积
基于上述有效粘结面积模型，已知蜂窝芯零件的尺寸参数包括：零件长度方向P1=74.92mm，宽度方向L1=69.08mm，蜂窝芯六边形边长a=1.833mm，蜂窝芯侧壁壁厚t=0.1mm；
则粘结单位基元的长边P0=3a=5.499mm，宽边
Figure SMS_109
；
蜂窝芯零件长度方向上的粘结单位基元为N=13.624个，宽度方向上的粘结单位基元为M=21.757个；
即长度方向上的完整粘结单位基元为13个，不完整粘结单位基元为X=0.624个，宽度方向上的完整粘结单位基元为21个，不完整粘结单位基元为Y=0.757个；
得到长度方向上不完整粘结单位基元的粘结面面积
Figure SMS_110
；宽度方向上不完整粘结单位基元的粘结面面积 />
Figure SMS_111
。
可得到，该蜂窝芯零件的粘结面面积为：
Figure SMS_112
=401.506mm2。
2）蜂窝芯零件粘结轴向、切向拉脱力试验
使用拉伸试验机，对粘结在夹具1上的蜂窝芯零件2的粘结层3进行轴向和切向拉脱力试验，轴向、切向拉脱力曲线如图6和7所示，得到轴向最大拉脱力为305N，切向方向最大拉脱力为256.38N；
通过计算可得到蜂窝芯零件的最大轴向许用拉伸应力
Figure SMS_113
，蜂窝芯零件的最大切向许用拉伸应力/>
Figure SMS_114
。
3）获取蜂窝芯在一定加工参数下的最大轴向加工应力、最大切向加工应力
计算蜂窝芯在加工切削参数为加工转速S：9000r/min，进给速度F：500mm/min条件下的最大轴向加工应力
Figure SMS_115
、最大切向加工应力 />
Figure SMS_116
；
基于蜂窝芯加工的切削力与切削加工参数之间的关系，可计算得到该加工参数下的最大轴向加工应力
Figure SMS_117
，最大切向加工应力 />
Figure SMS_118
；
4）根据对比可以看到，在该加工参数下对蜂窝芯零件粘结界面层所产生的轴向、切向应力均要小于粘结固持的轴向、切向许用应力，基于不同的安全系数，即可对蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性进行分析，并能够对加工过程的加工参数、固持方案进行优化。
在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (8)

1.蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S02、根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure QLYQS_1
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure QLYQS_2
；
S04、建立蜂窝芯切削加工参数与切削力之间的关系，获取蜂窝芯切削加工参数，根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力
Figure QLYQS_3
、最大切向加工应力/>
Figure QLYQS_4
；
S06、根据最大轴向许用拉伸应力
Figure QLYQS_5
与最大轴向加工应力/>
Figure QLYQS_6
、最大切向许用拉伸应力
Figure QLYQS_7
与最大切向加工应力/>
Figure QLYQS_8
，对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性进行分析。
2.根据权利要求1所述的蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法，其特征在于，还包括获取蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元及粘结单位基元的粘结面积，根据粘结单位基元对粘结面进行分解，建立粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系的步骤；
根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，获取蜂窝零件的有效粘结面积。
3.根据权利要求2所述的蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法，其特征在于，所述粘结单位基元包括两个对称设置的基础边单元，所述基础边单元包括依次连接的四条蜂窝芯边，其中位于前面的三条蜂窝芯边构成蜂窝芯六边形的半幅结构，两个基础边单元在第二条蜂窝芯边的位置处呈重叠设置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的蜂窝芯零件加工粘结固持可靠性分析方法，其特征在于，对蜂窝芯零件加工粘结固持的可靠性分析的步骤包括：
当
Figure QLYQS_9
且/>
Figure QLYQS_10
时，则判定当前粘结固持方式稳定；
当
Figure QLYQS_11
或/>
Figure QLYQS_12
时，则判定当前粘结固持方式不稳定，其中n为安全系数。
5.蜂窝芯零件加工粘结固持优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S12、根据蜂窝芯零件的有效粘结面积以及有效粘结面积所对应的轴向拉脱力、切向拉脱力，得到蜂窝芯零件在粘结固持情况下的最大轴向许用拉伸应力
Figure QLYQS_13
、最大切向许用拉伸应力/>
Figure QLYQS_14
；
S14、建立蜂窝芯切削加工参数与切削力之间的关系，获取蜂窝芯切削加工参数，根据蜂窝芯切削加工参数得到加工过程中加工作用力对蜂窝芯零件在蜂窝芯粘结面对应各个位置处沿轴向、切向方向所产生的最大轴向加工应力
Figure QLYQS_15
、最大切向加工应力/>
Figure QLYQS_16
；
S16、根据最大轴向许用拉伸应力
Figure QLYQS_17
与最大轴向加工应力/>
Figure QLYQS_18
、最大切向许用拉伸应力
Figure QLYQS_19
与最大切向加工应力/>
Figure QLYQS_20
，对蜂窝芯零件加工粘结固持方案、加工参数进行优化。
6.根据权利要求5所述的蜂窝芯零件加工粘结固持优化方法，其特征在于，还包括获取蜂窝芯零件的粘结面中的粘结单位基元及粘结单位基元的粘结面积，根据粘结单位基元对粘结面进行分解，建立粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系的步骤；
根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，获取蜂窝零件的有效粘结面积。
7.根据权利要求6所述的蜂窝芯零件加工粘结固持优化方法，其特征在于，对蜂窝芯零件加工粘结固持方案进行优化、加工参数进行优化的步骤包括：
当
Figure QLYQS_21
且/>
Figure QLYQS_22
时，调整蜂窝芯粘结面的有效粘结面积、粘结位置或加工参数，使/>
Figure QLYQS_23
接近并小于/>
Figure QLYQS_24
且/>
Figure QLYQS_25
接近并小于/>
Figure QLYQS_26
；
当
Figure QLYQS_27
或/>
Figure QLYQS_28
时，调整加工参数或固持方式，使/>
Figure QLYQS_29
接近并小于/>
Figure QLYQS_30
且/>
Figure QLYQS_31
接近并小于/>
Figure QLYQS_32
，其中n为安全系数。
8.根据权利要求7所述的蜂窝芯零件加工粘结固持优化方法，其特征在于，根据建立的粘结面的粘结面积与粘结单位基元的粘结面积之间的关系，调整蜂窝芯粘结面的有效粘结面积、粘结位置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104001973A (zh) * 2014-05-08 2014-08-27 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种蜂窝芯加工的方法
CN107315864A (zh) * 2017-06-14 2017-11-03 杭州电子科技大学 基于响应曲面法的超声辅助加工的尖形刀切削力预测模型建模方法
CN109555398A (zh) * 2019-01-21 2019-04-02 河北科力汽车零部件有限公司 一种能够与车窗玻璃快速粘结固化的托架
US20190351637A1 (en) * 2017-10-18 2019-11-21 Honicel Honeycomb Material Holdings Ltd. Aluminum honeycomb core production method and device
CN111114015A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 广州荷力胜蜂窝材料股份有限公司 纸蜂窝芯拉伸机
CN114274210A (zh) * 2021-12-29 2022-04-05 杭州电子科技大学 一种吸波蜂窝精加工用超声花边划切盘刀及盘刀组件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104001973A (zh) * 2014-05-08 2014-08-27 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种蜂窝芯加工的方法
CN107315864A (zh) * 2017-06-14 2017-11-03 杭州电子科技大学 基于响应曲面法的超声辅助加工的尖形刀切削力预测模型建模方法
US20190351637A1 (en) * 2017-10-18 2019-11-21 Honicel Honeycomb Material Holdings Ltd. Aluminum honeycomb core production method and device
CN109555398A (zh) * 2019-01-21 2019-04-02 河北科力汽车零部件有限公司 一种能够与车窗玻璃快速粘结固化的托架
CN111114015A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 广州荷力胜蜂窝材料股份有限公司 纸蜂窝芯拉伸机
CN114274210A (zh) * 2021-12-29 2022-04-05 杭州电子科技大学 一种吸波蜂窝精加工用超声花边划切盘刀及盘刀组件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
袁信满: ""Nomex蜂窝芯复合材料超声振动切削工艺技术研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》, no. 07, pages 005 - 49 *

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