一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法与流程

本发明属于机械加工领域，特别涉及一种蜂窝芯零件的机械加工工艺方法。

背景技术：

随着航空技术的发展，新一代航空装备的要求越来越高，蜂窝芯零件以其独特的性质得到了广泛应用。蜂窝芯零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。目前，蜂窝芯零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，传统方法加工时，在蜂窝芯零件固持完好的情况下，采用蜂窝铣刀使用类似于铝合金零件型面加工的方法，通过行切的加工方法完成蜂窝芯零件薄边型面的加工。

但是传统的方法存在以下不足：首先，采用蜂窝铣刀完成零件的粗精加工，对刀具磨损大，增加制造成本，同时在铣削过程中产生大量粉尘，污染环境；其次，加工过程中的走刀轨迹和加工参数不易确定，加工质量和效率难以保证，同时加工蜂窝芯零件型面薄边位置时，容易出现零件薄边撕裂的情况，导致零件报废，严重影响零件的加工质量和效率，从而影响到整个航空装备的研制周期。因此，改善蜂窝芯零件的加工方法，提高零件的加工质量和效率，降低加工成本具有重要意义。

通过查阅现有专利和学术论文，未发现有与本专利相同的内容。

技术实现要素：

为提高蜂窝芯零件薄边型面的加工质量和效率，减少零件的加工成本，改善生产的工作环境，本专利提出一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法，用于实现蜂窝芯零件薄边型面的高质量、高效率、低污染的加工。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法，包括以下步骤：

步骤一、将蜂窝芯零件的毛坯通过胶带固持在超声波机床的工作台上；

步骤二、选用刃式匕首刀具，在蜂窝芯零件型面薄边位置保留工艺凸台，对蜂窝芯零件型面进行粗加工；

步骤三、对蜂窝芯零件的型面进行分层精加工；

步骤四、对蜂窝芯零件的型面进行精加工；

步骤五、保持蜂窝芯零件的固持，用盘片式刀具一次性切除零件型面薄边处的工艺凸台；

步骤六、切除蜂窝芯零件型面轮廓周围的毛坯余料，完成零件型面的加工。

所述步骤三的分层精加工为：选用盘片式刀具，依据刃式匕首刀具粗加工残余高度h和切削深度ap，分层切除刃式匕首刀具粗加工的残余材料，其中分层数n与d和ap的关系可以表示为：

，其中[]为取整符号。

所述工艺凸台为4--5mm的宽度。

一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法，在蜂窝芯零件数控加工过程中，采用超声波机床，并在薄边处先预留工艺凸台，首先，将蜂窝芯零件使用胶带固持在超声波机床的工作台上，选用刃匕首刀具对蜂窝芯零件型面进行粗加工，去除大量材料，且保证加工的位置与零件薄边的理论位置预留一定的工艺凸台；然后，在保持零件装夹的情况下，对蜂窝芯零件型面进行精加工，沿零件型面的依次从较厚位置向较薄的位置根据切削深度分层进行加工，且保证实际加工到预留的工艺凸台处；最后，通过盘片式刀具将预留的工艺凸台整体去除，在去除过程中与零件薄边处预留的工艺凸台能够增加零件薄边处的厚度，增强薄边处的强度，避免薄边的撕裂、破损，然后再将与零件轮廓连接的毛坯余料切除，完成整个蜂窝芯零件型面的加工。

本发明的有益效果是：通过预留的工艺凸台（3）增加了蜂窝芯零件型面薄边处的厚度，增强了蜂窝芯零件型面薄边位置的强度，在加工过程中不会发生薄边撕裂、破损等质量问题，提高了零件的加工质量；通过使用超声波机床进行加工，材料去除大，提高了零件的加工效率，同时加工过程中凭借超声波机床块条状去除材料的特性，无粉尘产生，减少了对周围环境的污染，改善了工人的工作环境。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是蜂窝芯零件薄边型面的加工示意图。其中，1代表蜂窝芯零件，2代表毛坯余料，3代表工艺凸台，4代表刃式匕首刀粗加工残余。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本专利的具体实施方式进行说明。

如图1所示，为一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法的示意图，其具体实施过程是：

一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法，包括以下步骤：

步骤一、将蜂窝芯零件1的毛坯通过胶带固持在超声波机床的工作台上；

步骤二、选用刃式匕首刀具，在蜂窝芯零件1型面薄边位置保留一定的工艺凸台，对蜂窝芯零件型面进行粗加工，其中工艺凸台3根据型面的楔角不同，一般留4-5mm的宽度，如果宽度太大，由于盘片式刀具的楔角容易增加工艺凸台切削的斜向力，反而导致薄边被撕裂；

步骤三、选用盘片式刀具，依据残余高度25mm，切削深度10mm，则分3层去除零件粗加工的残余；

步骤四、选用盘片式刀具，对蜂窝芯零件1的型面进行精加工，且保留薄边位置的工艺凸台3；

步骤五、保持蜂窝芯零件1的固持，用盘片式刀具一次性切除零件型面薄边处的工艺凸台3；

步骤六、切除蜂窝芯零件型面轮廓周围的毛坯余料2，完成零件型面的加工。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种基于超声波机床的蜂窝芯零件薄边型面加工方法，在加工过程中，使用胶带将蜂窝芯零件固持于机床；用刃式匕首刀具对零件粗加工，在粗加工预留一定的工艺凸台；然后对零件型面进行精加工，且保持粗加工预留的工艺凸台；完成外型面加工后，将预留的工艺凸台整体去除，最后切断零件型面轮廓与毛坯余料的连接，完成零件薄边型面的加工。本发明通过预留的工艺凸台增加了蜂窝芯零件型面薄边处的厚度，增强了薄边处的强度，避免零件加工过程中型面薄边发生撕裂、破损等质量问题，零件变形小，保证了加工质量，提高了加工效率，同时凭借超声波机床块条状去除材料的特性，无粉尘产生，减少了对环境的污染，改善了工作环境。

技术研发人员：罗育果;高涛;王鹏程;曹虎;张浩
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2017.09.28
技术公布日：2019.04.05