在加工操作期间支撑成形的材料片的制作方法

文档序号:22243846发布日期:2020-09-15 19:59阅读:114来源:国知局
在加工操作期间支撑成形的材料片的制作方法

本公开总体涉及对片材进行加工操作(machiningoperation),更具体地涉及在加工操作期间支撑材料片。



背景技术:

在片状部件的制造期间,可以对预先形成的材料片执行诸如钻孔或铣削这样的加工操作。来自钻头的在片材的未支撑部分上的初始加工力以及产生的片材回弹可能导致低于期望的孔质量。来自钻头的初始加工力以及产生的片材回弹可能不期望地影响钻头,包括潜在地损坏钻头。

因此,将期望具有将以上所讨论的问题中的至少一些以及其他可能问题考虑在内的方法和设备。



技术实现要素:

本公开的例示性实施方式提供了一种减少对片材进行加工操作之后片材回弹(springback)的方法。跨加工支撑物的多孔材料抽真空,以保持片材的第二表面靠着加工支撑物的支撑表面,加工支撑物的多孔材料被密封在除了支撑表面之外的各个表面上。在穿过与片材的第二表面相对的第一表面执行加工操作的同时,在多孔材料内维持真空。

本公开的另一个例示性实施方式提供了一种减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法。将片材的第二表面放置为与加工支撑物的支撑表面接触,加工支撑物包括密封在加工支撑物的除了支撑表面之外的各个表面上的多孔材料。跨多孔材料抽真空,以保持第二表面靠着支撑表面。穿过片材的与第二表面相对的第一表面执行加工操作。在执行加工操作的同时,在多孔材料内维持真空。

本公开的又一个例示性实施方式提供了一种加工支撑物,该加工支撑物被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹。加工支撑物包括:具有多个表面的多孔材料,该多个表面包括具有轮廓的支撑表面,该轮廓被配置为接触并支撑片材;密封材料,该密封材料覆盖除了支撑表面之外的多个表面中的各个表面;以及真空口,该真空口被配置为向多孔材料提供真空。

本公开的另外例示性实施方式提供了一种形成加工支撑物的方法,该加工支撑物被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹。将多孔材料成形为产生包括支撑表面的多个表面,该支撑表面具有被配置为接触并支撑片材的轮廓。将密封材料施用到除了支撑表面之外的多个表面中的各个表面。

这些特征和功能在本公开的各种实施方式中可以独立实现,或者在又一些实施方式中可以组合,其中,另外的细节可以参照以下描述和附图来看到。

附图说明

所附权利要求中阐述了被认为是例示性实施方式的特性的新型特征。然而,例示性实施方式及其优选的使用模式、另外的目的及其特征将在连同附图一起阅读时参照本公开的例示性实施方式的以下详细描述来最好地理解,附图中:

图1是根据例示性实施方式使用的、被配置为减少在制造环境中进行加工操作之后回弹的加工支撑物的框图的例示;

图2是根据例示性实施方式的、被配置为减少在加工操作之后的回弹的加工支撑物上的片材的截面图的例示;

图3是根据例示性实施方式的、在对片材执行加工操作之后的加工支撑物上的片材的截面图的例示;

图4是根据例示性实施方式的、在支撑表面中具有特征的加工支撑物的截面图的例示;

图5是根据例示性实施方式的、在对由加工支撑物支撑的片材执行加工操作期间的加工支撑物的一部分的截面图的例示;

图6是根据例示性实施方式的、在对由加工支撑物支撑的片材执行加工操作期间的加工支撑物的一部分的截面图的例示;

图7a和图7b是根据例示性实施方式的、用于减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法的流程图的例示;

图8是根据例示性实施方式的、用于形成加工支撑物的方法的流程图的例示,该加工支撑物被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹;

图9是根据例示性实施方式的、用于减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法的流程图的例示;

图10是根据例示性实施方式的框图形式的飞行器制造和保养方法的例示;以及

图11是可以实现例示性实施方式的框图形式的飞行器的例示。

具体实施方式

例示性实施方式认识到一个或多个不同考虑并将其考虑在内。例示性实施方式认识并考虑到在加工片材之前,将片材约束为靠着背板式支撑工具。通常,片材在外周处被约束,片材的剩余部分不受约束,使得该约束不阻碍处理。在约束片材的外周的同时,片材的剩余部分可能弯曲,使得片材的部分不与支撑工具的支撑表面接触。片材的不与支撑表面接触的部分未被支撑。在片材的外周被约束为靠着支撑工具的同时,对片材的一部分执行加工操作。片材的待加工部分可能不接触支撑工具,并且可能未被支撑。

例示性实施方式认识并考虑到,对片材的未被支撑部分执行加工操作导致回弹。例如,当使用常规钻床系统来钻孔时,钻头首先与片材的未被支撑表面接触并向片材施加压力。从钻头施加的压力或加工力首先在穿透片材之前使片材压在支撑工具上。一旦片材被完全穿透,弹性能就使片材迅速回弹至其自由状态。片材的该回弹不受控制。

在加工操作期间,钻头的加工力沿支撑工具的方向推动片材。在钻头穿过片材之后,片材不再受到钻头的推动加工力,并且片材回弹至其原始位置。

例如,例示性实施方式认识并考虑到,支撑工具期望地补充(complement)片材的形状。例示性实施方式认识并考虑到,支撑工具无法在整个支撑工具上精确地补充片材的形状。例示性实施方式认识并考虑到,支撑工具的支撑表面可以是非平面的,以支撑片材。例示性实施方式认识并考虑到,将片材约束在支撑工具上可能导致支撑表面与片材之间的间隙。

例示性实施方式认识并考虑到,支撑工具的支撑表面可以是非平面的,以支撑片材。例示性实施方式认识并考虑到,支撑工具的支撑表面可以是凹形的,以支撑片材。当支撑表面为凹形时,约束片材的外周使得片材的剩余部分弯曲,使得片材的一部分不与支撑工具的支撑表面接触。例示性实施方式认识并考虑到,片材的形状和支撑工具的形状的组合可能导致片材与支撑工具之间的间隙。例示性实施方式认识并考虑到,即使在片材中存在潜在的回弹能量时也可能出现间隙。

例示性实施方式还认识并考虑到,为了减少材料片的回弹,可以增加片材与支撑工具之间的接触。片材的回弹是片材在力从片材去除时恢复至原始形状。通过维持片材与工具之间的接触,减少或消除加工操作之后片材的回弹。通过维持片材与工具之间的接触,在向片材施加加工力之前和随着向片材施加加工力,片材大致维持其形状。通过维持片材与工具之间的接触,约束片材的弹回,直到完成加工操作并从支撑工具上释放片材为止。

例示性实施方式认识并考虑到,对片材的未被支撑部分执行加工操作可能导致加工操作的不期望位置。例示性实施方式认识并考虑到,为了对在加工操作期间创建的特征进行期望的定位,可能期望使片材接触支撑表面。

例示性实施方式还认识并考虑到,为了减少回弹,可以使用临时粘合物将材料片附加到支撑工具。然而,粘合物残留可能转移到加工工具,诸如钻头。加工工具上的粘合物残留可能不期望地影响加工工具的寿命或所制造部件的质量中的至少一个。例如,粘合物残留可能不期望地影响所制造部件中的钻孔的质量。例示性实施方式认识并考虑到,施用粘合物增加制造过程的时间和成本。

另外,用于将材料片保持到支撑工具的粘合物将胜任与片材的材料以及支撑工具的材料的类型接触使用。将不期望使用将损坏片材的材料或支撑工具的材料二者之一的粘合物。取决于片材的材料,可能有数量有限的合格粘合物。

在一些制造操作中,向片材施加真空,以将片材保持靠着支撑工具。然而,在外周周围具有真空通道的常规真空板不向执行加工操作的片材的中心施加真空。诸如穿孔工艺这样的加工操作将降低具有真空通道的常规真空板在加工操作区域中的有效性。

例示性实施方式认识并考虑到,尝试减少回弹的常规方法包括保持片材靠着支撑工具的方法。尝试减少回弹的常规方法包括在片材的外周增加片材的支撑表面的方法。

例示性实施方式提供了用于减少加工操作中的回弹的加工支撑物和方法。例示性实施方式使用由多孔材料形成的加工支撑物来支撑片材。通过使用真空保持片材靠着支撑表面,减少或消除加工操作之后片材的回弹。

现在转到图1,根据例示性实施方式描绘了被配置为减少在制造环境中进行加工操作之后回弹的加工支撑物的框图的例示。制造环境100具有加工支撑物102,在由加工工具108对片材104执行加工操作106的同时该加工支撑物支撑片材104。

加工支撑物102被配置为,减少对片材104进行加工操作106之后片材104回弹。加工支撑物102包括:具有多个表面112的多孔材料110,所述多个表面包括具有轮廓116的支撑表面114,该轮廓116被配置为接触并支撑片材104;密封材料118,该密封材料覆盖除了支撑表面114之外的多个表面112中的各个表面;以及真空口120,该真空口被配置为向多孔材料110提供真空122。

外表面124上的密封材料118防止真空122通过外表面124逸出。真空122将通过支撑表面114逸出,以保持片材104靠着支撑表面114。

在一些例示性示例中,在支撑表面114中存在凹痕126。在这些例示性示例中,凹痕126对应于对片材104进行加工操作的位置。在这些例示性示例中,凹痕126对应于片材104的若干(numberof)特征128的位置。如此处所使用的,“若干”项目是一个或多个项目。由此,若干特征128是一个或多个特征。在这些例示性示例中,当加工工具108可以延伸穿过特征并进入凹痕中时,凹痕对应于特征。

在一些例示性示例中,通过对片材104执行加工操作106来形成凹痕126。例如,当加工操作106是在片材104中钻130孔132时,通过延伸穿过片材104钻孔130并冲击多孔材料110来形成凹痕126。

在一些其他例示性示例中,各个凹痕126大于要被加工到片材104中的若干特征128中的对应特征。当各个凹痕126大于要被加工到片材104中的对应特征时,加工操作106将不从支撑表面114去除材料。当各个凹痕126大于要加工到片材104中的对应特征时,把加工公差考虑在内。

在支撑表面114中形成凹痕126之后,将密封材料134放置在各个凹痕126内。在一些例示性示例中,在将片材104放置在支撑表面114上之前,形成凹痕126并用密封材料134填充凹痕126。在一些例示性示例中,凹痕126在片材104位于支撑表面114上时形成,并且凹痕126在从加工支撑物102去除片材104之后用密封材料134来密封。

多孔材料110采取任意期望的形式。在一些例示性示例中,多孔材料110是开孔泡沫。在一些例示性示例中,多孔材料110是人造木材。多孔材料110被选择为允许真空122贯穿加工支撑物102行进,并通过支撑表面114逸出。多孔材料110的物理特性(包括孔隙率)充当用于真空122贯穿多孔材料110的分配系统。加工支撑物102由多孔材料110形成,并且多孔材料110的孔隙率充当用于真空122贯穿加工支撑物102的分配系统。

在对片材104执行加工操作106的同时,片材104由支撑表面114支撑。加工操作106用于在片材104中形成若干特征128。片材104由材料136形成。在一些例示性示例中,材料136采取具有弹性变形138的任意期望材料的形式。弹性变形138是材料136在施加力时临时改变形状的能力。在去除力时,弹性变形138允许材料136返回至其原始形状。在一些例示性示例中,材料136是金属140或复合材料142中的一种。当材料136是复合材料142时,复合材料142被固化或部分固化。

在一些例示性示例中,片材104被称为薄片144。片材104可以被称为薄片144,因为片材104薄至足以在向板材104施加来自加工操作106的压力而没有具有支撑表面114的加工支撑物102时偏斜。在一些例示性示例中,当片材104是诸如cfrp层压板这样的复合材料142时,材料136的厚度在0.020”至0.100”之间。除了片材104的厚度之外,复合材料142中的纤维的层数和取向还影响片材104的偏斜。具有相同厚度但不同叠层的复合材料可能偏斜不同的程度。

当将真空122提供给加工支撑物102的多孔材料110时,片材104被保持靠着支撑表面114。支撑表面114的轮廓116被配置为支撑弯曲148。支撑表面114被配置为支撑整个第二表面150,而不仅是外周146。

在片材104被保持靠着支撑表面114的同时,对片材104执行加工操作106,以形成若干特征128。穿过片材104的第一表面152执行加工操作106。第一表面152与第二表面150相对。在一些例示性示例中,第一表面152被称为片材104的前表面,并且第二表面150被称为片材104的后表面。

加工操作106是任意期望的操作。在一些例示性示例中,加工操作106是钻孔130。在一些例示性示例中,加工操作106是镂铣154。加工操作106形成若干特征128。

所述若干特征128可以采取任意期望的形式。所述若干特征128包括孔132或其他形状,诸如通道156或狭槽158。在一些例示性示例中,所述若干特征128均在0.020”至0.300”的尺寸范围内。在一些例示性示例中,所述若干特征128以重复图案来设置,以实现一致百分比的开放面积。开放面积是所述若干特征128占据第一表面152的量的比率。在一些例示性示例中,所述若干特征128的图案基于部件162的设计准则具有在5%开放面积至30%开放面积的范围内的百分比开放面积。

所述若干特征128形成在区域160中。在一些例示性示例中,如果片材104仅被约束外周146,则在区域160中执行加工操作106将导致回弹。通过支撑比仅外周146更多的第二表面150,在区域160中进行加工操作106之后,减少或消除片材104的回弹。

加工工具108对片材104执行加工操作106,以形成部件162。部件162是任意期望类型平台的部件。平台可以是例如交通工具、移动平台、固定平台、陆基结构、水基结构或基于空间的结构。更具体地,平台可以是水面舰艇、坦克、人员运输车、火车、航天器、空间站、卫星、潜水艇、汽车、发电厂、桥梁、水坝、房屋、制造设施、建筑物或其他合适的平台。在一些例示性示例中,平台采用飞行器的形式。在这些例示性示例中,部件162是飞行器部件164。

部件162具有在加工操作106中由加工工具108形成的至少一个特征。例如,部件162可以具有多个狭槽、多个通道、多个孔或任意其他期望的特征。在一些例示性示例中,部件162是穿孔(perforated)的部件。在一些例示性示例中,部件162采取阻尼器166的形式。阻尼器166可以是声阻尼器、压力阻尼器或任意其他类型的阻尼器。

图1中的制造环境100和加工支撑物102的例示不意味着暗示对可以实现例示性实施方式的方式的物理或架构限制。可以使用除了所例示部件之外的部件或代替所例示部件的其他部件。一些部件可以不是必要的。而且,块被呈现为例示一些功能部件。当在例示性实施方式中实现时这些块中的一个或多个块可以被组合、划分或组合并划分为不同的块。

例如,虽然部件162被描述为阻尼器166,但是部件162可以采取任意期望的形式。在一些例示性示例中,部件162是用于装饰平台的内部或外部的美学面板。

现在转到图2,根据例示性实施方式描绘了被配置为减少在加工操作之后的回弹的加工支撑物上的片材的截面图的例示。在视图200中,片材202被保持靠着加工支撑物204。加工支撑物204被配置为减少对片材202进行加工操作106之后片材202回弹。加工支撑物204是图1的加工支撑物102的实现。加工支撑物204包括具有多个表面208的多孔材料206。多个表面208包括具有轮廓212的支撑表面210,该轮廓被配置为接触并支撑片材202。密封材料214覆盖除了支撑表面210之外的多个表面208中的各个表面。真空口216被配置为向多孔材料206提供真空。

密封材料214防止真空通过除了支撑表面210以外的多个表面208逸出。例如,外表面218上的密封材料214防止真空逸出外表面218。作为另一个示例,外表面220上的密封材料214防止真空逸出外表面220。真空口216延伸穿过外表面222的密封材料214。

多孔材料206采取任意期望的形式来贯穿加工支撑物204输送真空。在一些例示性示例中,多孔材料206是开孔泡沫。在另一个例示性示例中,多孔材料206是人造木材。

通过真空口216供应并通过多孔材料206分配的真空保持片材202靠着支撑表面210。更具体地,片材202的第二表面224被保持靠着支撑表面210。在片材202的第二表面224被保持靠着支撑表面210的同时,可以穿过第一表面226执行加工操作。

当片材202被保持靠着支撑表面210时,片材202和加工支撑物204形成真空室。如所描绘的,多孔材料206没有任何凹痕。如果加工操作延伸穿过片材202,则凹痕将形成到多孔材料206中。如果凹痕在加工操作期间形成到多孔材料206中,则真空将通过凹痕逸出。

图2中的加工支撑物204的例示不意味着暗示对可以实现例示性实施方式的方式的物理或架构限制。可以使用除了所例示部件之外的部件或代替所例示部件的其他部件。

例如,支撑表面210的轮廓212可以具有支撑片材202的任意期望形状。在一些例示性示例中,片材202具有与图2所描绘的弯曲不同的弯曲。在这些例示性示例中,支撑表面210具有与在图2中描绘的轮廓212不同的轮廓,使得支撑表面210反映片材202的弯曲。支撑表面210的轮廓212被配置为支撑并接触片材202,使得片材202在将执行制造操作的区域中接触支撑表面210。作为另一个例示性示例,真空口216可以位于与外表面222不同的位置中。例如,真空口216可以位于外表面218中。作为另一个例示性示例,真空口216可以位于外表面222内的不同位置中。作为另一个例示性示例,真空口216可以位于外表面220中。

现在转到图3,根据例示性实施方式描绘了在对片材执行加工操作之后的加工支撑物上的片材的截面图的例示。视图300是在执行加工操作之后的片材202的视图。在视图300中,片材202具有若干特征302。所述若干特征302可以是多个孔或多个狭槽。在一些例示性示例中,片材202可以被称为穿孔片材。

如所描绘的,对片材202执行加工操作已经在加工支撑物204中产生凹痕304。如所描绘的,支撑表面210中的凹痕304对应于对片材202执行的加工操作的位置。如所描绘的,支撑表面210中的凹痕304对应于若干特征302的位置。

图3中的特征302和凹痕304的例示不意味着暗示对可以实现例示性实施方式的方式的物理或架构限制。例如,片材202中的特征302的数量、尺寸以及位置并不意味着暗示物理或架构限制。特征302可以具有任意期望数量、尺寸、位置以及类型的特征。

现在转到图4,根据例示性实施方式描绘了在支撑表面中具有特征的加工支撑物的截面图的例示。加工支撑物400是图1的加工支撑物102的物理实现。加工支撑物400可以与具有凹痕304的加工支撑物204相同。

加工支撑物400被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹。加工支撑物400包括具有多个表面404的多孔材料402。所述多个表面404包括具有轮廓408的支撑表面406,该轮廓408被配置为接触并支撑片材。密封材料410覆盖除了支撑表面406之外的所述多个表面404中的各个表面。真空口412被配置为向多孔材料402提供真空。

密封材料410防止真空通过除了支撑表面406以外的多个表面404逸出。例如,外表面414上的密封材料410防止真空逸出外表面414。作为另一个示例,外表面416上的密封材料410防止真空逸出外表面416。真空口412延伸穿过外表面418的密封材料410。

多孔材料402采取任意期望的形式来贯穿加工支撑物400输送真空。在一些例示性示例中,多孔材料402是开孔泡沫。在另一个例示性示例中,多孔材料402是人造木材。

通过真空口412供应并延伸穿过多孔材料402的真空将保持片材202靠着支撑表面406。加工支撑物400包括在支撑表面406中的凹痕420,这些凹痕420对应于片材上的加工操作的位置。

在一些例示性示例中,各个凹痕420大于要被加工到片材中的对应特征。在该例示性示例中,密封材料422在各个凹痕420内。

当片材被保持靠着支撑表面406时,片材和加工支撑物400形成真空室。随着凹痕420被密封材料422密封,真空室贯穿用于加工到片材中的对应特征的加工操作而保持。

现在转到图5,根据例示性实施方式描绘了在对由加工支撑物支撑的片材执行加工操作期间的加工支撑物的一部分的截面图的例示。加工支撑物500是图1的加工支撑物102的物理实现。在一些例示性示例中,视图502是对图2与图3之间的片材202的一部分执行的加工操作的视图。

加工支撑物500具有支撑表面504。片材506由施加到加工支撑物500的多孔材料508的真空507保持靠着加工支撑物500的支撑表面504。在视图502中,特征510已经被加工到片材506中。创建片材506的特征510的加工操作形成凹痕512。

如可以在视图502中看到的,真空507通过凹痕512逸出。所提供的真空被调节为使得维持多孔材料508中的真空507。在一些例示性示例中,被提供给多孔材料508的真空被调节为维持片材506的第二表面513上的压差,以便在对片材506执行加工操作的同时保持第二表面513靠着多孔材料508的支撑表面504。

在视图502中,加工工具514对片材506执行加工操作。如所描绘的,加工工具514延伸穿过片材506,并将凹痕516形成到支撑表面504中。如所描绘的,加工工具514采取钻头的形式。虽然未描绘,但加工工具514可以附接到任意期望的机器,诸如钻床、cnc机床或任意其他期望的机器。

现在转到图6,根据例示性实施方式描绘了在对由加工支撑物支撑的片材执行加工操作期间的、加工支撑物的一部分的截面图的例示。加工支撑物600是图1的加工支撑物102的物理实现。

在视图602中,加工支撑物600具有支撑表面604。片材606由施加到加工支撑物600的多孔材料608的真空607保持靠着加工支撑物600的支撑表面604。在视图602中,特征610已经被加工到片材606中。在保持片材606靠着支撑表面604之前,将凹痕612和凹痕614形成到多孔材料608中。在一些例示性示例中,在对不同片材(未描绘)执行加工操作的同时,将凹痕612和凹痕614形成到多孔材料608中。在其他例示性示例中,在制造加工支撑物600的同时将凹痕612和凹痕614形成到多孔材料608中。

凹痕612和凹痕614均用密封材料616来密封。密封材料616大致约束或防止真空逸出凹痕612和凹痕614。

在视图602中,加工工具618对片材606执行加工操作。如所描绘的,加工工具618延伸穿过片材606,但不接触支撑表面604。如所描绘的,加工工具618不接触加工支撑物600的多孔材料608。凹痕612和凹痕614大于特征610。通过使凹痕612和凹痕614大于特征610和加工工具618,加工工具618在执行加工操作以形成特征610的同时不接触多孔材料608。在一些例示性示例中,凹痕612和凹痕614被调整尺寸为考虑由加工工具618执行的加工操作中的公差。

现在转到图7a和图7b,根据例示性实施方式描绘了用于减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法的流程图的例示。方法700可以使用图1的制造环境100中的加工支撑物102来实现。方法700可以使用图2的加工支撑物102来实现。方法700可以被实现为对图2和图3的片材202执行加工操作。方法700可以使用图4的加工支撑物400来实现。方法700可以使用加工支撑物500来在图5中实现。方法700可以使用加工支撑物600来在图6中实现。

方法700将片材的第二表面放置为与加工支撑物的支撑表面接触,加工支撑物包括密封在加工支撑物的除了支撑表面之外的各个表面上的多孔材料(操作702)。在一些例示性示例中,当片材的第二表面被放置为与支撑表面接触时,仅片材的第二表面的一部分被放置为与加工支撑物的支撑表面接触。在一些例示性示例中,当片材具有弯曲时,片材的外周或中心不与支撑表面接触。

方法700跨多孔材料抽真空,以保持第二表面靠着支撑表面(操作704)。由于在加工支撑物的剩余表面上的密封,所以可以跨多孔材料抽真空。真空延伸穿过支撑表面,并保持第二表面靠着支撑表面。

方法700穿过片材的与第二表面相对的第一表面执行加工操作(操作706)。加工操作是任意期望的操作。加工操作可以是钻孔、铣削或任意其他期望类型的操作。

方法700在执行加工操作的同时维持多孔材料内的真空(操作708)。通过在执行加工操作的同时维持多孔材料内的真空,来自加工操作的机械力不使片材偏斜。当对片材执行加工操作时,片材与支撑表面接触并且不偏斜。片材的回弹是片材在力从片材去除时恢复至原始形状。通过维持片材的第二表面与支撑表面之间的接触,减少或消除加工操作之后片材的回弹。通过维持片材的第二表面与支撑表面之间的接触,在向片材施加加工力之前和随着向片材施加加工力,片材大致维持其形状。然后,方法700终止。

在一些例示性示例中,随着对片材执行加工操作,在加工支撑物中形成凹痕。在一些例示性示例中,通过调节随着在加工支撑物中形成凹痕提供的真空来维持真空。

在一些例示性示例中,穿过第一表面执行加工操作包括:在片材上钻孔(操作710)。在一些例示性示例中,执行加工操作还包括:随着穿过片材的第一表面执行加工操作,将凹痕加工到加工支撑物的支撑表面中(操作712)。

在一些例示性示例中,方法700将密封材料施用在支撑表面中的各个凹痕内(操作714)。在一些例示性示例中,在已经形成各个凹痕之后在一个密封过程中被将密封材料放置到各个凹痕中。在该例示性示例中,在将薄片从支撑表面去除之后施用密封材料。当密封材料被施用在各个凹痕内时,真空不从凹痕损失。当将密封材料施用在各个凹痕内时,加工支撑物可以用于支撑另一片材。

在一些例示性示例中,方法700调节提供给多孔材料的真空,以维持片材的第二表面上的压差,以在对片材执行加工操作的同时保持第二表面靠着多孔材料的支撑表面(操作716)。

在一些例示性示例中,执行加工操作包括:随着将孔钻入片材中而将凹痕加工到加工支撑物的支撑表面中(操作718),并且方法700在跨多孔材料抽真空以保持第二片材靠着支撑表面之前在支撑表面中的各个凹痕内施用密封材料(操作720)。在一些例示性示例中,在已经形成各个凹痕之后在一个密封过程中将密封材料放置到各个凹痕中。在该例示性示例中,在将薄片从支撑表面去除之后施用密封材料。当密封材料被施用在各个凹痕内时,真空不从凹痕损失。当将密封材料施用在各个凹痕内时,加工支撑物可以用于支撑其他片材,包括第二片材。

在一些例示性示例中,方法700从加工支撑物的多孔材料释放真空(操作722)。在一些例示性示例中,方法700在释放真空之后从加工支撑物去除具有由加工操作创建的特征的片材(操作724)。在一些例示性示例中,方法700跨多孔材料抽真空,以保持第二片材靠着支撑表面(操作726)。在一些例示性示例中,方法700在维持多孔材料内的真空的同时对第二片材执行加工操作(操作728)。

现在转到图8,根据例示性实施方式描绘了用于形成加工支撑物的方法的流程图的例示,该加工支撑物被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹。方法800可以被实现为形成图1中的加工支撑物102。方法800可以被实现为形成图2和图3的加工支撑物204。方法800可以被实现为形成图4的加工支撑物400。方法800可以被实现为形成图5的加工支撑物500。方法800可以被实现为形成图6中的加工支撑物600。

方法800使多孔材料成形为创建多个表面,所述多个表面包括具有轮廓的支撑表面,该轮廓被配置为接触并支撑片材(操作802)。方法800将密封材料施用到、多个表面中的除了支撑表面之外的各个表面(操作804)。通过密封多个表面,施加的真空将不通过加工支撑物的密封表面逸出。通过不密封支撑表面,施加到多孔材料的真空将通过支撑表面逸出,以保持片材靠着支撑表面。然后,方法800终止。

在一些例示性示例中,方法800将压痕加工到支撑表面中(操作806)。在一些例示性示例中,凹痕在将片材放置到支撑表面上之前加工到支撑表面中。

在一些例示性示例中,方法800将密封材料施用到各个凹痕(操作808)。各个凹痕内的密封材料防止真空通过凹痕逸出。各个凹痕内的密封材料仅允许真空通过加工支撑物的支撑表面逸出。

在一些例示性示例中,各个凹痕大于要被加工到片材中的对应特征(操作810)。当各个凹痕大于要加工到片材中的对应特征时,加工操作将不从支撑表面去除材料。当各个凹痕大于要加工到片材中的对应特征时,将加工公差考虑在内。

在一些例示性示例中,在对片材进行加工操作期间执行将凹痕加工到支撑表面中,并且在从支撑表面去除片材之后执行施用密封材料(操作812)。

在一些例示性示例中,方法800将真空口插入到多孔材料中(操作814)。真空口提供穿过密封表面之一的入口,以对多孔材料抽真空。

现在转到图9,根据例示性实施方式描绘了用于减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法的流程图的例示。方法900可以使用图1的制造环境100中的加工支撑物102来实现。方法900可以使用图2的加工支撑物204来实现。方法900可以被实现为对图2和图3的片材202执行加工操作。方法900可以使用图4的加工支撑物400来实现。方法900可以使用加工支撑物500来在图5中实现。方法900可以使用加工支撑物600来在图6中实现。

方法900跨加工支撑物的多孔材料抽真空,以保持片材的第二表面靠着加工支撑物的支撑表面,加工支撑物的多孔材料被密封在除了支撑表面之外的各个表面上(操作902)。方法900在穿过片材的与第二表面相对的第一表面执行加工操作的同时,在多孔材料内维持真空(操作904)。然后,方法900终止。

在一些例示性示例中,方法900调节提供给多孔材料的真空,以维持片材的第二表面上的压差,以便在对片材执行加工操作的同时保持第二表面靠着多孔材料的支撑表面(操作906)。在一些例示性示例中,执行加工操作还包括:随着穿过片材的第一表面执行加工操作,将凹痕加工到加工支撑物的支撑表面中(操作908)。在一些例示性示例中,方法900将密封材料施用在支撑表面中的各个凹痕内(操作910)。

如此处所用的,在与一列表项一起使用时,短语“至少一个”意指可以使用所述列表项中的一个或多个的不同组合,并且可以需要列表中的各项中的仅一个。换言之,“至少一个”意指可以从列表使用任意组合的项和任意数量的项,但并非需要列表中的所有项。项可以为特定物体、事物或类别。

例如,“项a、项b或项c中的至少一个”可以没有限制地包括项a,项a和项b,或项b。该示例还可以包括项a、项b以及项c,或项b和项c。当然,这些项的任意组合可以存在。在其他示例中,“至少一个”例如可以没有限制地为两个项a、一个项b以及十个项c;四个项b和七个项c;或其他合适的组合。

不同描绘实施方式中的流程图和框图例示了例示性实施方式中的设备和方法的一些可能实现的架构、功能以及操作。在这一点上,流程图或框图中的各块可以表示模块、片段、功能和/或操作或步骤的一部分。

在例示性实施方式的一些另选实现中,块中注释的功能可以在附图中注释的顺序之外发生。例如,在一些情况下,连续示出的两个块可以大致同时执行,或者块有时可以以相反的顺序来执行,这取决于所涉及的功能。同样,在流程图或框图中,除了所例示的块之外,还可以添加其他的块。一些块可以是可选的。例如,在方法700中,操作710至728可以是可选的。作为另一个示例,在方法800中,操作806至814可以是可选的。作为另一个示例,在方法900中,操作906至910可以是可选的。

本公开的例示性实施方式可以在如图10所示的飞行器制造和保养方法1000和如图11所示的飞行器1100的背景下中来描述。首先转到图10,根据例示性实施方式描绘了飞行器制造和保养方法的例示。在预备生产期间,飞行器制造和保养方法1000可以包括图11中的飞行器1100的规范和设计1002以及材料采购1004。

在生产期间,进行飞行器1100的部件和子组件制造1006以及系统集成1008。其后,飞行器1100可以为了投入运行1012而经受认证和交付1010。在服务1012客户的同时,为了日常维护和保养1014而调度飞行器1100,日常维护和保养可以包括改装、重构、翻新或其他维护和保养。

飞行器制造和保养方法1000的各个过程可以由系统集成商、第三方和/或运营商来执行或进行。在这些示例中,运营商可以为客户。为了本描述的目的,系统集成商可以没有限制地包括:任意数量的飞行器制造商和主系统分包商;第三方可以没有限制地包括:任意数量的销售商、分包商以及供应商;并且运营商可以为航空公司、租赁公司、军事实体、保养组织等。

现在参照图11,描绘了可以实现例示性实施方式的飞行器的例示。在该示例中,飞行器1100由图10的飞行器制造和保养方法1000来生产,并且可以包括具有多个系统1104和内饰1106的机身1102。系统1104的示例包括推进系统1108、电气系统1110、液压系统1112以及环境系统1114中的一个或多个。可以包括任意数量的其他系统。虽然示出了航空航天示例,但不同例示性实施方式可以应用于其他行业(诸如汽车行业)。

这里所具体实施的设备和方法可以在飞行器制造和保养方法1000的至少一个阶段期间来采用。可以在图10的部件和子组件制造1006、系统集成1008或维护和保养1014中的至少一个期间使用一个或多个例示性实施方式。例如,在部件和子组件制造1006期间可以使用加工支撑物102来形成飞行器1100的部件。作为另一个例示性示例,加工支撑物102可以用于维护和保养1014。加工支撑物102可以用于制造飞行器1100的部分,诸如机身1102或内饰1106的部分。

例示性示例提供了用于在加工操作期间保持薄片(诸如薄cfrp层压板)的方法和加工支撑物。将片材保持靠着加工支撑物在加工操作(诸如用于声处理的机器人穿孔工艺)期间保持片材稳定。在例示性示例中,真空源通过被成形为片材的弯曲的多孔介质或材料抽真空,以保持片材靠着加工支撑物的支撑表面。多孔介质提供了某一局部流动阻力,使得当在层压板上穿多个孔或其他特征时,不损失片材上的总真空。

通过用真空将片材保持到加工支撑物,可以在整个片材上创建均匀紧密的接触,以稳定它。通过给片材提供稳定,在片材中创建具有可接受质量的孔或其他特征。

通过在执行加工操作的同时维持多孔材料内的真空,在片材与支撑表面之间维持紧密接触。通过维持片材与支撑表面之间的接触,来自加工操作的加工力不使片材偏斜。当对片材执行加工操作时,片材与支撑表面接触并且不偏斜。片材的回弹是片材在力从片材去除时恢复至原始形状。通过维持片材的第二表面与支撑表面之间的接触,减少或消除加工操作之后片材的回弹。通过维持片材的第二表面与支撑表面之间的接触,控制片材的回弹。通过维持片材的第二表面与支撑表面之间的接触,在片材从支撑工具释放之后,片材发生回弹。

可以出于任意期望的目的对片材进行穿孔。在一些例示性示例中,可以对片材进行穿孔以进行声处理。通过使用多孔材料来约束整个支撑表面上的气流,可以在不完全损失真空的情况下对片材的表面穿孔,就像在依靠封圈型真空区域的常规真空压紧系统中发生的那样。

进一步地,本公开包括根据以下条款的示例:

条款1.一种减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法,该方法包括以下步骤:跨加工支撑物的多孔材料抽真空,以保持片材的第二表面靠着加工支撑物的支撑表面,加工支撑物的多孔材料被密封在除了支撑表面之外的各个表面上;以及在穿过与片材的第二表面相对的第一表面执行加工操作的同时,在多孔材料内维持真空。

条款2.条款1的方法,该方法还包括以下步骤:调节提供给多孔材料的真空,以维持片材的第二表面上的压差,以在对片材执行加工操作的同时保持第二表面靠着多孔材料的支撑表面。

条款3.条款1或2的方法,其中,执行加工操作还包括:随着穿过片材的第一表面执行加工操作,将凹痕加工到加工支撑物的支撑表面中。

条款4.条款3的方法,该方法还包括以下步骤:在支撑表面中的各个凹痕内施用密封材料。

条款5.条款1至4中任意一项的方法,该方法还包括以下步骤:将片材的第二表面放置为与加工支撑物的支撑表面接触。

条款6.一种减少对片材进行加工操作之后片材回弹的方法,该方法包括以下步骤:将片材的第二表面放置为与加工支撑物的支撑表面接触,加工支撑物包括密封在加工支撑物的除了支撑表面之外的各个表面上的多孔材料;跨多孔材料抽真空,以保持第二表面靠着支撑表面;穿过片材的与第二表面相对的第一表面执行加工操作;以及在执行加工操作的同时,在多孔材料内维持真空。

条款7.条款5或6的方法,其中,执行加工操作还包括:随着穿过片材的第一表面执行加工操作,将凹痕加工到加工支撑物的支撑表面中。

条款8.条款7的方法,该方法还包括以下步骤:在支撑表面中的各个凹痕内施用密封材料。

条款9.根据条款5至8中任意一项的方法,该方法还包括以下步骤中的至少一个:从加工支撑物的多孔材料释放真空;在释放真空后,从加工支撑物去除具有由加工操作创建的特征的片材;跨多孔材料抽真空,以保持第二片材靠着支撑表面;以及在维持多孔材料内的真空的同时,对第二片材执行加工操作。

条款10.根据条款9的方法,其中,执行加工操作包括随着:将特征创建到片材中将凹痕加工到加工支撑物的支撑表面中,并且方法还包括以下步骤:在跨多孔材料抽真空以保持第二片材靠着支撑表面之前,在支撑表面中的各个凹痕内施用密封材料。

条款11.条款5至10中任意一项的方法,该方法还包括以下步骤:调节提供给多孔材料的真空,以维持片材的第二表面上的压差,以在对片材执行加工操作的同时保持第二表面靠着多孔材料的支撑表面。

条款12.条款5至11中任意一项的方法,其中,穿过第一表面执行加工操作包括穿过片材钻孔。

条款13.一种加工支撑物,该加工支撑物被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹,加工支撑物包括:具有多个表面的多孔材料,该多个表面包括具有轮廓的支撑表面,该轮廓被配置为接触并支撑片材;密封材料,该密封材料覆盖多个表面中的除了支撑表面之外的各个表面;以及真空口,该真空口被配置为向多孔材料提供真空。

条款14.条款13的加工支撑物,该方法还包括:支撑表面中的凹痕,凹痕对应于对片材进行加工操作的位置。

条款15.条款14的加工支撑物,其中,各个凹痕大于要被加工到片材中的对应特征。

条款16.条款14或15的加工支撑物,该加工支撑物还包括:各个凹痕内的密封材料。

条款17.条款13至16中任意一项的加工支撑物,其中,多孔材料是开孔泡沫。

条款18.条款13至16中任意一项的加工支撑物,其中,多孔材料是人造木材。

条款19.一种形成条款13至18中任意一项的加工支撑物的方法,该方法包括以下步骤:将多孔材料成形为创建包括支撑表面的多个表面,该支撑表面具有被配置为接触并支撑片材的轮廓;以及将密封材料施用到的多个表面中的除了支撑表面之外各个表面。

条款20.一种形成加工支撑物的方法,该加工支撑物被配置为减少对片材进行加工操作之后片材回弹,该方法包括以下步骤:将多孔材料成形为创建包括支撑表面的多个表面,该支撑表面具有被配置为接触并支撑片材的轮廓;以及将密封材料施用到的多个表面中的除了支撑表面之外各个表面。

条款21.条款19或20的方法,该方法还包括以下步骤:将凹痕加工到支撑表面中;以及将密封材料施用到各个凹痕。

条款22.条款21的方法,其中,各个凹痕大于要被加工到片材中的对应特征。

条款23.条款21或22的方法,其中,将凹痕加工到支撑表面中在对片材进行加工操作期间执行,并且其中,施用密封材料在从支撑表面去除片材之后执行。

条款24.条款19至23中任意一项的方法,该方法还包括以下步骤:将真空口插入到多孔材料中。

对不同例示性实施方式的描述是为了例示和描述的目的而提出的,并非旨在穷尽,或者限于所公开形式的实施方式。许多修改例和变型例对于本领域普通技术人员将是明显的。进一步地,不同例示性实施方式与其他例示性实施方式相比可以提供不同的特征。选择并描述所选实施方式以便最好地说明实施方式的原理、实际应用,并且使本领域其他普通技术人员能够理解本公开的各种实施方式,以及适合于所设想的具体用途的各种修改。

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