一种复层拼接预成型蜂窝数控加工方法与流程

本发明属于复合材料夹层结构零件中复层拼接预成型蜂窝数控加工工艺，涉及一个适用于相同或相似混合材料而成的蜂窝芯块的数控铣削加工工艺方法。

背景技术：

国内外对于单纯纸蜂窝产品的装夹、切削趋于成熟，并开发了众多的专用刀具及设备，随着复合材料结构件在飞机上的深入应用，结构形式及应用范围的扩展，出现了由多种材料混合拼接而成的蜂窝芯结构，此类结构的制造技术国外已进行了多年的技术研究和应用，且针对类似及其他不同类型的夹芯结构分别制定了成熟的技术方案及规范，但是国内对此类夹芯结构暂无较为成熟的工艺方案和流程。

技术实现要素：

发明的目的

本发明的目的是提出一种工装投入少、工艺流程简单、加工效率高的复层拼接预成型蜂窝数控加工工艺方法，以克服多种材料混合拼接而成的蜂窝芯的材料不均匀性，保证加工合格率，典型复层拼接预成型蜂窝结构如图1。

除图1所示结构，还可以再其上下表面增加胶膜、纤维布或可剥布，可在上下表面形成封闭光滑表面，且易脱离预成型工装。

发明的技术方案

提供一种复层拼接预成型蜂窝数控加工方法，该方法在封闭空间内使用五坐标高速加工中心机床以及蜂窝数控加工刀具，所述的刀具为硬质合金材料的粉碎式组合造型蜂窝铣刀，所述加工方法包括以下步骤：

步骤一、将复层拼接预成型蜂窝芯块加工为芯块边缘轮相对于芯块中间廓凸出2倍厚度；

步骤二、在蜂窝芯块的最长对角线两端上开定位孔；其中一个定位孔的孔径与机床定位销相适配，另一个定位孔的孔径为机床定位销直径的2倍；

步骤三、在蜂窝芯块的底面且位于定位孔位置设置3毫米厚的纤维布，作为加强层；

步骤四、通过柔性夹具系统和机床定位销将按复层拼接预成型蜂窝芯块进行固定；其中将柔性夹具系统的吸盘吸附在蜂窝芯块的底面的纤维布的光滑表面上；

步骤五、对蜂窝芯块的非切割区域采用塑料膜进行保护；

步骤六，通过大直径的粉碎式组合造型蜂窝铣刀进行粗加工，加工方式为阶梯分层形式，刀具底面与路径呈5至10°角度；

步骤七、采用小直径的粉碎式组合造型蜂窝铣刀进行精加工，加工方式采用随形加工方

式进行，刀具底面与产品面呈3至5°角度。

有益效果

●可以高速、随形加工，减少切削应力；

●防止加工切屑(粉尘)的扩散。

采用柔性夹具系统减少了定制工装的使用，减少了资金投入，用数字化手段完成工装型面造型。

加工参数及加工策略的制定，借鉴了金属材料切削的策略，参数根据策略不同工况进行了选择，保证了切削质量和精度，又提高了加工效率。

附图说明

图1复层拼接预成型蜂窝芯块毛坯定位夹持示意图；

图2为复层拼接预成型蜂窝芯块毛坯粗加工示意图。

具体实施方式

提供一种复层拼接预成型蜂窝数控加工方法，该方法在封闭空间内使用五坐标高速加工中心机床以及蜂窝数控加工刀具，所述的刀具为硬质合金材料的粉碎式组合造型蜂窝铣刀，所述加工方法包括以下步骤：

步骤一、将复层拼接预成型蜂窝芯块加工为芯块边缘轮相对于芯块中间廓凸出2倍厚度；

步骤二、在蜂窝芯块的最长对角线两端上开定位孔；其中一个定位孔的孔径与机床定位销相适配，另一个定位孔的孔径为机床定位销直径的2倍；

步骤三、在蜂窝芯块的底面且位于定位孔位置设置3毫米厚的纤维布，作为加强层；

步骤四、通过柔性夹具系统和机床定位销将按复层拼接预成型蜂窝芯块进行固定；其中将柔性夹具系统的吸盘吸附在蜂窝芯块的底面的纤维布的光滑表面上；

步骤五、对蜂窝芯块的非切割区域采用塑料膜进行保护；

步骤六，通过大直径的粉碎式组合造型蜂窝铣刀进行粗加工，加工方式为阶梯分层形式，刀具底面与路径呈5至10°角度；

步骤七、采用小直径的粉碎式组合造型蜂窝铣刀进行精加工，加工方式采用随形加工方

式进行，刀具底面与产品面呈3至5°角度。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种复层拼接预成型蜂窝数控加工方法，该工艺方法中的装夹定位方法新颖并具有创新性，切削参数及工艺流程经过试验验证可靠，解决了复层拼接预成型蜂窝零件的数控加工。

技术研发人员：林硕;戴冬梅;李琳琳;刘忠超;张永岩;孙润麒;黄荣
受保护的技术使用者：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
技术研发日：2016.11.23
技术公布日：2017.08.11