一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法與流程

2023-09-18 15:56:10

本發明涉及機械加工技術領域，特別涉及蜂窩芯零件固持方法，具體的說是涉及小尺寸蜂窩芯零件在超聲波切割中的固持技術領域。

背景技術：

蜂窩芯零件因具有高強度、低密度、耐熱、抗衝擊、抗疲勞、絕緣等諸多優良性能而被廣泛應用於航空航天以及其他具有特殊要求的領域。其組分為芳綸纖維細短，韌性極強，其軸向正交平面受力易變形，切削性差，是典型的難加工材料。目前，蜂窩芯零件大多用於飛機的機翼夾層位置，且所處的位置不同零件的大小也不相同，傳統的蜂窩芯零件加工過程中，不考慮零件的形狀大小，直接用零件面積大小的膠帶將零件固持於真空平臺或通過採用專用工裝來實現蜂窩芯零件的固持加工。

但是傳統的固持方法存在以下不足：首先，小尺寸蜂窩芯零件僅通過零件面積大小的膠帶粘貼固持於真空平臺上，銑削過程中容易存在固持力不足導致零件被拉起，產生過切或者變形，甚至導致零件報廢；其次，通過專用工裝來實現蜂窩芯零件的固持加工，零件的裝卸繁瑣，並需要操作工人清洗工裝，這不僅增加工人的勞動量，也會增加零件的製造周期，嚴重影響零件的生產效率，同時使用專用工裝增加零件的加工成本。因此，改善小尺寸蜂窩芯零件的固持方法，從而提高零件的加工質量和效率，降低加工成本具有重要意義。

技術實現要素：

為實現小尺寸蜂窩芯零件的快速加工，減少零件的加工成本，提高零件的加工質量和效率，本發明提供一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法，用於小尺寸蜂窩芯零件的固持，該方法操作簡單、便捷，能夠很好的彌補傳統方法的不足。

本發明的技術方案是：

一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法，小尺寸蜂窩芯零件的數控加工過程中，以最小臨界面積的膠帶連接零件底面，並在零件輪廓周圍增加輔助固持套筒以增大零件的固持力，通過真空吸附實現小尺寸蜂窩芯零件的固持，從而確保蜂窩芯零件的高質、高效加工。

所述輔助固持套筒和零件都是用底面粘貼的膠帶通過真空吸附固定在工具機的工作檯上，輪廓上粘貼的膠帶涉及所有的輪廓邊。

所述蜂窩芯零件固持的最小臨界膠帶面積且f吸附力＞f切削力，其中

式中：a為最小臨界膠帶面積，μ為摩擦係數，ρ為真空壓強，p為零件加工時工具機最大功率，n為工具機的轉速，r為刀具半徑。

所述輔助固持套筒的形狀、尺寸是通過零件形狀、尺寸和膠帶厚度以及最小臨界面積的膠帶尺寸得來，通過底面膠帶和連接於零件非加工域側面膠帶固持於真空平臺上。

一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法，包括以下步驟：

步驟一、根據超聲波工具機切割參數，計算出小尺寸蜂窩芯零件固持所需的最小膠帶臨界面積；

步驟二、將步驟一計算的出的單面膠紙擺放於真空平臺，將小尺寸蜂窩芯零件粘貼於膠帶中心位置以方便輔助固持套筒安裝及零件找正、加工原點的設置；

步驟三、在小尺寸蜂窩芯零件側面非加工域的四周粘接雙面膠帶；

步驟四、將輔助固持套筒安裝於零件周圍，並調整位置使其與單面膠紙和雙面膠帶連接在一起；

步驟五、打開真空，即可完成小尺寸蜂窩芯零件固持，實現小尺寸蜂窩芯零件的高質、高效加工。

本發明的有益效果是：一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法，有效地解決了小尺寸蜂窩芯零件超聲波切割中固持力不足的問題，避免加工中造成蜂窩芯零件被拉起、過切甚至報廢的現象，保證了小尺寸蜂窩芯零件加工的質量，提高零件的加工效率，同時減少了零件的製造成本和風險，減輕了工人的勞動強度，使用超聲波工具機加工，減少對周圍環境的汙染，改善了工人的工作環境。

附圖說明

圖1為一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法簡易示意圖。

圖中：真空平臺1，單面膠帶2，輔助固持套筒3，雙面膠帶4，蜂窩芯零件5。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式進行說明。

如圖1所示，為一種基於超聲波工具機的小尺寸蜂窩芯零件固持方法的示意圖，其具體實例為：

一種基於超聲波工具機小尺寸蜂窩芯零件固持方法，待加工的蜂窩芯零件5毛坯面積為300*100mm＝0.03m2，採集工具機加工最高功率為150w,工具機加工轉速為25(r/s),刀具半徑為0.25m,工具機的真空壓強p＝2000pa,最大靜摩擦因子μ＝0.5，具體實施過程包括以下幾個步驟：

步驟一、計算得到小尺寸蜂窩芯零件固持所需的最小單面膠帶2臨界面積a＝0.23m2；

步驟二、將步驟一計算的出的單面膠帶2擺放於真空平臺1，將小尺寸蜂窩芯零件5粘貼於單面膠帶2中心位置以方便輔助固持套筒3安裝及零件找正、加工原點的設置；

步驟三、在蜂窩芯零件5側面非加工域的四周粘接雙面膠帶4；

步驟四、將輔助固持套筒3安裝於零件周圍，並調整位置使其與單面膠紙2和雙面膠帶4連接在一起；

步驟五、打開真空，即可完成蜂窩芯零件5固持，實現小尺寸蜂窩芯零件的高質、高效超聲切割加工。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。以上示例對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，實際的結構並不局限於此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，給出與該技術方案相似的方案及實施例，均應屬於本發明的保護範圍。