一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法技术

本发明专利技术公开了一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法，其特征在于具有如下步骤：S1、孔格端面精加工；S2、轮廓成形加工；S3、划切分块加工；S4、蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工；S5、蜂窝芯凸台结构阶梯面精加工。本发明专利技术改变了传统的蜂窝芯切削加工方式，避免了传统切削带来的加工缺陷，提高了蜂窝芯凸台结构加工质量和加工效率。

An ultrasonic cutting method for honeycomb core protruding structure

The invention discloses an ultrasonic cutting method for the honeycomb core protruding structure, which is characterized in the following steps: S1, the finish machining of the orifice end; the S2, the contour forming; the S3, the cutting block processing; the external material removal of the S4, the honeycomb core protruding structure; the S5, the honeycomb core protruding structure step surface finishing. The invention changes the traditional honeycomb core cutting processing method, avoids the machining defects caused by traditional cutting, and improves the processing quality and processing efficiency of the honeycomb core protruding platform.

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法
本专利技术涉及一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法，属于蜂窝芯材料机械加工领域。
技术介绍
蜂窝芯材料具有比强度和比刚度高、绝缘性好、耐腐蚀且重量轻等优点，在航空航天、生物工程以及轨道交通运输等领域得到广泛应用。在工业生产应用中，蜂窝芯材料常常被加工成各种形状。传统的蜂窝加工采用高速铣削的方式，利用专用的破碎铣刀对蜂窝芯材料进行破碎去除。但是蜂窝芯材料高速铣削过程中，存在蜂窝芯材变形大，加工后的蜂窝质量难以保证，切削效率较低，刀具磨损严重，环境粉尘污染严重等问题。超声切削蜂窝芯作为一种新型加工工艺，其基本原理是在切削刀具上施加超声振动，在切削的同时，利用超声能量迅速打开材料。超声切削具有切削力小、材料变形小，加工后的材料表面光整无毛刺等优点，克服了高速铣削的不足，可以实现蜂窝芯材的高质高效加工。蜂窝芯凸台是蜂窝芯切削过程中的一类典型难加工结构。采用传统的高速铣削方法，在刀具高速铣削切入工件的同时，往往伴随着刀具与材料的强烈摩擦和挤压作用，从而造成蜂窝芯材毛刺和压溃缺陷，影响加工质量和加工效率。与高速铣削相比，超声切削具有显著优势，但是针对具体的凸台结构而言，由于其加工机理和材料去除方式不同，超声切削工艺与高速传统铣削有较大差别，需要多把超声切削刀具协调配合才能实现凸台结构的加工。为了有效避免蜂窝芯凸台结构的加工缺陷，满足蜂窝芯材凸台结构的高质高效加工的要求，亟待提出一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法。本专利技术采用的技术手段如下：一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法，具有如下步骤：S1、孔格端面精加工：使用圆片刀对蜂窝芯孔格端面进行精加工，获得高质量的切削表面；S2、轮廓成形加工：先后使用插切刀具和直刃尖刀在超声振动作用下加工蜂窝芯凸台结构轮廓；S3、划切分块加工：结合所述圆片刀的半径和待加工蜂窝芯孔格的边长，根据蜂窝芯凸台结构的形状大小，按划切轨迹使用直刃尖刀对蜂窝芯凸台结构外部材料进行超声划切，将外部材料划分为块状或条状；S4、蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工：使用所述圆片刀将蜂窝芯凸台结构外部材料进行逐层超声划切去除；S5、蜂窝芯凸台结构阶梯面精加工：使用所述圆片刀超声片切剩余加工余量，得到高质量的蜂窝芯凸台结构阶梯面，从而完成蜂窝芯凸台结构的加工。所述轮廓成形加工时：先使用所述插切刀具超声振动作用下切削出蜂窝芯凸台结构圆角轮廓，再在超声振动作用下使用所述直刃尖刀沿着蜂窝芯凸台结构轮廓划切加工，分四刀划切出“井”字型轮廓。所述划切轨迹包括多条横向和纵向的划切线；所述划切分块加工时，所述直刃尖刀的刀轴处于倾斜状态，所述直刃尖刀向蜂窝芯凸台结构轮廓外部方向倾斜，保证所述直刃尖刀刀刃与待加工蜂窝芯孔格端面垂直，向下进给到指定深度；或在所述划切分块加工时，所述直刃尖刀的刀轴处于垂直状态，划切至靠近蜂窝芯凸台结构轮廓处时，留有水平切削余量，所述水平切削余量大于等于所述直刃尖刀的刀宽的二分之一。所述步骤S3中，单个块状或条状切屑的尺寸大于待加工蜂窝芯孔格的边长a且小于所用圆片刀的半径R，以保证蜂窝芯凸台结构外部材料的切削刚度和可切削性能，并且顺利以切屑形式去除；所述直刃尖刀划切深度距蜂窝芯凸台结构的阶梯面预留0.1～10mm垂直加工余量，为后续蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工和蜂窝芯凸台结构阶梯面精加工做准备。所述蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工时，所述圆片刀边旋转边超声振动，逐层由外而内对蜂窝芯凸台结构外部材料进行片除；每层片除具有如下步骤：选取适当的切入深度，所述圆片刀从蜂窝芯凸台结构外部材料最外端下刀切入，由外而内，沿着平面切削轨迹进行超声切削，蜂窝芯凸台结构外部材料以带状或者块状切屑形态去除，从而完成该层蜂窝芯凸台结构外部材料切削，循环此过程直至其余蜂窝芯凸台结构外部材料去除。并保证留有2～5mm的加工余量，为下一步的蜂窝芯凸台结构阶梯面精加工做准备。所述步骤S4中，使用所述圆片刀超声片切剩余加工余量指的是对剩余加工余量进行逐层超声片除，剩余加工余量以片状切屑形态去除，进而得到高质量的切削表面。本专利技术改变了传统的蜂窝芯切削加工方式，避免了传统切削带来的加工缺陷，提高了蜂窝芯凸台结构加工质量和加工效率。基于上述理由本专利技术可在蜂窝芯材料机械加工等领域广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的具体实施方式中蜂窝芯凸台结构的超声切削方法的流程框图和对应的流程示意图。图2是本专利技术的具体实施方式中孔格端面精加工示意图。图3是本专利技术的具体实施方式中插切刀具超声振动作用下切削出蜂窝芯凸台结构圆角轮廓示意图。图4是本专利技术的具体实施方式中在超声振动作用下使用直刃尖刀沿着蜂窝芯凸台结构轮廓划切加工示意图。图5是本专利技术的具体实施方式中划切分块加工示意图(直刃尖刀的刀轴处于倾斜状态)。图6是本专利技术的具体实施方式中划切分块加工剖视示意图(直刃尖刀的刀轴处于倾斜状态)。图7是本专利技术的具体实施方式中划切分块加工示意图(直刃尖刀的刀轴处于垂直状态)。图8是本专利技术的具体实施方式中划切分块加工剖视示意图(直刃尖刀的刀轴处于垂直状态)。图9是本专利技术的具体实施方式中蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工时圆片刀的路径示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-9所示，一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法，具有如下步骤：S1、孔格端面精加工：使用圆片刀8对蜂窝芯1孔格端面进行精加工，获得高质量的切削表面；S2、轮廓成形加工：先后使用插切刀具6和直刃尖刀7在超声振动作用下加工蜂窝芯凸台结构轮廓3：先使用所述插切刀具6超声振动作用下切削出蜂窝芯1凸台结构圆角轮廓，再在超声振动作用下使用所述直刃尖刀7沿着蜂窝芯凸台结构轮廓3划切加工，分四刀划切出“井”字型轮廓。S3、划切分块加工：结合所述圆片刀8的半径和待加工蜂窝芯1孔格的边长，根据蜂窝芯1凸台结构的形状大小，按划切轨迹4使用直刃尖刀7对蜂窝芯1凸台结构外部材料进行超声划切，将外部材料划分为块状或条状：所述划切轨迹4包括多条横向和纵向的划切线；所述直刃尖刀7的刀轴处于倾斜状态，所述直刃尖刀7向蜂窝芯凸台结构轮廓3外部方向倾斜，保证所述直刃尖刀7刀刃与待加工蜂窝芯1孔格端面垂直，向下进给到指定深度；或在所述划切分块加工时，所述直刃尖刀7的刀轴处于垂直状态，划切至靠近蜂窝芯凸台结构轮廓3处时，留有水平切削余量，所述水平切削余量大于等于所述直刃尖刀7的刀宽的二分之一。单个块状或条状切屑的尺寸大于待加工蜂窝芯1孔格的边长a且小于所用圆片刀8的半径R；所述直刃尖刀7划切深度距蜂窝芯1凸台结构的阶梯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法，其特征在于具有如下步骤：S1、孔格端面精加工：使用圆片刀对蜂窝芯孔格端面进行精加工，获得高质量的切削表面；S2、轮廓成形加工：先后使用插切刀具和直刃尖刀在超声振动作用下加工蜂窝芯凸台结构轮廓；S3、划切分块加工：结合所述圆片刀的半径和待加工蜂窝芯孔格的边长，根据蜂窝芯凸台结构的形状大小，按划切轨迹使用直刃尖刀对蜂窝芯凸台结构外部材料进行超声划切，将外部材料划分为块状或条状；S4、蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工：使用所述圆片刀将蜂窝芯凸台结构外部材料进行逐层超声划切去除；S5、蜂窝芯凸台结构阶梯面精加工：使用所述圆片刀超声片切剩余加工余量，得到高质量的蜂窝芯凸台结构阶梯面，从而完成蜂窝芯凸台结构的加工。

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝芯凸台结构的超声切削方法，其特征在于具有如下步骤：S1、孔格端面精加工：使用圆片刀对蜂窝芯孔格端面进行精加工，获得高质量的切削表面；S2、轮廓成形加工：先后使用插切刀具和直刃尖刀在超声振动作用下加工蜂窝芯凸台结构轮廓；S3、划切分块加工：结合所述圆片刀的半径和待加工蜂窝芯孔格的边长，根据蜂窝芯凸台结构的形状大小，按划切轨迹使用直刃尖刀对蜂窝芯凸台结构外部材料进行超声划切，将外部材料划分为块状或条状；S4、蜂窝芯凸台结构外部材料去除加工：使用所述圆片刀将蜂窝芯凸台结构外部材料进行逐层超声划切去除；S5、蜂窝芯凸台结构阶梯面精加工：使用所述圆片刀超声片切剩余加工余量，得到高质量的蜂窝芯凸台结构阶梯面，从而完成蜂窝芯凸台结构的加工。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮廓成形加工时：先使用所述插切刀具超声振动作用下切削出蜂窝芯凸台结构圆角轮廓，再在超声振动作用下使用所述直刃尖刀沿着蜂窝芯凸台结构轮廓划切加工，分四刀划切出“井”字型轮廓。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述划切轨迹包括多条横向和纵向的划切线；所述划切分块加工时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：康仁科，董志刚，王毅丹，朱祥龙，韩坤，王宣平，贾振元，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21