控制在加工操作之后片材材料的回弹的方法以及加工系统技术方案

公开了控制在加工操作之后片材材料的回弹的方法以及加工系统。该加工系统被配置为减少加工操作之后产生的回弹。加工系统包括加工工具和回弹控制系统。回弹控制系统包括多个力产生器和耦接至多个力产生器的多个力加载件，多个力加载件的每个力加载件包括材料接触表面。

【技术实现步骤摘要】
控制在加工操作之后片材材料的回弹的方法以及加工系统
本公开总体涉及对片材的加工操作，并且更具体地，涉及控制在加工操作之后片材材料的回弹。
技术介绍
在片材部件的制造期间，可以对片材材料进行加工操作(诸如，钻孔、铣削、穿孔、或任何其他期望的加工操作)。来自片材的未支撑部分上的钻头的初始加工力和片材所产生的回弹可能导致所需孔质量低于预期。来自钻头的初始加工力和片材所产生的回弹对钻头会产生不利影响，包括可能会使钻头破损。因此，希望有一种考虑到至少一些上述问题以及其他可能问题的方法和设备。
技术实现思路
本公开的示例性实施方式提供一种使用加工系统控制在加工操作之后片材材料的回弹的方法。片材的表面与多个力加载件接触。使用耦接至多个力加载件的多个力产生器向片材施加压紧力以形成施加有压紧力的区域。在向片材施加压紧力的同时使用加工工具通过片材的表面的区域进行加工操作。本公开的另一示例性实施方式提供一种被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统。加工系统包括加工工具和回弹控制系统，回弹控制系统包括多个力产生器和耦接至多个力产生器的多个力加载件。多个力加载件中的每个力加载件包括材料接触表面。本公开的另一示例性实施方式提供一种被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统。加工系统包括数个线性力产生器、耦接至数个线性力产生器的多个力加载件、以及相对于数个线性力产生器可独立移动的加工工具。多个力加载件被配置为施加压紧力以形成施加有压紧力的区域。加工工具定位为在区域内进行加工操作。本公开的另一示例性实施方式提供一种减少在加工操作之后薄片材的回弹的方法。薄片材利用端执行器朝向支撑工具偏转。在偏转时对薄片材进行加工操作。该特征和功能可以在本公开的各种实施方式中单独实现，或者该特征和功能可以在其他实施方式中结合，其中可以参考以下描述和附图来了解进一步的细节。附图说明在所附权利要求书中阐述了被认为是示例性实施例的特性的新颖特征。然而，通过参考结合附图阅读时放入本公开的示例性实施方式的以下详细描述，将更好地理解示例性实施方式和优选的使用模式及其进一步的目的和特征，在附图中：图1是根据示例性实施方式的使用被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统的制造环境的框图的图示；图2是根据示例性实施方式的被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统的立体图的图示；图3是根据示例性实施方式的被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统的底视图的图示；图4是根据示例性实施方式的被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统的侧视图的图示；图5是根据示例性实施方式的被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统的前视图的图示；图6是根据示例性实施方式的片材上方的加工系统的前视图的图示；图7是根据示例性实施方式的与片材接触的加工系统的力加载件的前视图的图示；图8是根据示例性实施方式的向片材施加压紧力的加工系统的力加载件的前视图的图示；图9是根据示例性实施方式的对片材进行加工操作的加工系统的截面图的图示；图10是根据示例性实施方式的对片材进行加工操作的加工系统的截面图的图示；图11是根据示例性实施方式的对片材进行加工操作的加工系统的截面图的图示；图12是根据示例性实施方式的被配置为减少加工操作之后的回弹的加工系统的立体图的图示；图13是根据示例性实施方式的使用加工系统控制在加工操作之后片材材料的回弹的方法的流程图的图示；图14是根据示例性实施方式的在加工操作期间减少薄片材的回弹的方法的流程图的图示；图15是根据示例性实施方式的框图形式的飞机制造和保养方法的图示；以及图16是以可以实施示例性实施方式的框图的形式的飞机的图示。具体实施方式示例性实施方式认识并考虑到一个或多个不同的因素。示例性实施方式认识并考虑到在对片材进行加工之前将片材限制到垫板式支撑工具上。通常，片材限制在外周，片材的其余部分不受限制使得该限制不会妨碍处理。尽管限制了片材的外周，但片材的其余部分可以弯曲，使得片材的部分不与支撑工具的支撑表面接触。片材的未与支撑表面接触的部分未被支撑。尽管将片材的外周限制到支撑工具上，但对片材的部分进行机械加工。片材的待加工部分可以不接触支撑工具并且可以不被支撑。示例性实施方式认识并考虑到对片材的未支撑部分进行加工操作导致回弹。例如，当使用传统的钻孔系统进行钻孔时，钻头最初与片材的未支撑表面接触并且将压力施加至片材。由钻头施加的压力或加工力在穿过片材之前最初会使片材压紧抵靠支撑工具。一旦片材被完全穿过，弹性能量使片材快速回弹至其自由状态。片材的这种回弹是不受控制的。在加工操作期间，通过钻头的加工力沿着支撑工具的方向推动片材。在钻头穿过片材之后，片材不再经受钻头的推动加工力，并且片材回弹到其原始位置。示例性实施方式认识并考虑到支撑工具理想地反映片材的形状。示例性实施方式认识并考虑到支撑工具可能不会在整个支撑工具上精确反映片材的形状。示例性实施方式认识并考虑到支撑工具的支撑表面可能是非平面的以支撑片材。示例性实施方式认识并考虑到在支撑工具上限制片材可能会导致支撑表面与片材之间的间隙。示例性实施方式认识并考虑到在一些实例中支撑工具的支撑表面可能是非平面的以支撑片材。在一些示例性实例中，非平面支撑工具表面可能是凹的。当支撑表面为非平面时，限制片材的外周使片材的其余部分弯曲，使得片材的部分不与支撑工具的支撑表面接触。示例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引起片材与支撑工具之间的间隙。示例性实施方式认识并考虑到甚至在片材中存在潜在的回弹能量时可能出现间隙。示例性实施方式认识并考虑到对片材的未支撑部分进行加工操作可能导致加工操作的不期望的位置。示例性实施方式认识并考虑到可能期望片材接触支撑表面以用于对在加工操作期间形成的功能部件(feature)进行期望定位。示例性实施方式还认识并考虑到为了减少加工操作后的回弹，可以使用临时粘合剂将片材材料粘到支撑工具上。然而，粘合剂残留物可以转移到加工工具(诸如，钻头)上。加工工具上的粘合剂残留物可能不期望地影响加工工具的寿命或制造部件的质量中的至少一个。例如，粘合剂残留物可能不期望地影响制造部件中的钻孔的质量。示例性实施方式认识并考虑到应用粘合剂增加了制造过程的时间和成本。另外，用于将片材材料保持到支撑工具上的粘合剂将能胜任于与这种类型的片材材料以及支撑工具的材料接触使用。不期望使用将会损坏片材的材料或支撑工具的材料中任一者的粘合剂。取决于片材的材料，能胜任的粘合剂的数量可能有限。在一些制造操作中，施加真空到片材上以将片材保持抵靠支撑工具。然而，在外周周围具有真空通道的传统真空板不会向被加工操作的片材中心施加真空。加工操作(诸如，穿孔处理)将削弱在加工操作的区域中具有真空通道的传统真空板的有效性。示例性实施方式认识并考虑到尝试减少回弹的常规方法包括使片材保持抵靠在支撑工具上的方法。尝试减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用加工系统(100)控制在加工操作(126)之后片材(210)材料的回弹(146)的方法(1300)，所述方法(1300)包括：/n使用数个力产生器(108)向所述片材(120)施加(1302)压紧力(116)以形成施加了压紧力的区域(124)，所述数个力产生器(108)耦接至与所述片材(120)的表面(122)接触的数个力加载件(110)；以及/n在向所述片材(120)施加所述压紧力(116)的同时，使用加工工具(104)穿过所述片材(120)的所述表面(122)的所述区域(124)而完成(1304)所述加工操作(126)。/n

【技术特征摘要】
20190308 US 16/297,5731.一种使用加工系统(100)控制在加工操作(126)之后片材(210)材料的回弹(146)的方法(1300)，所述方法(1300)包括：
使用数个力产生器(108)向所述片材(120)施加(1302)压紧力(116)以形成施加了压紧力的区域(124)，所述数个力产生器(108)耦接至与所述片材(120)的表面(122)接触的数个力加载件(110)；以及
在向所述片材(120)施加所述压紧力(116)的同时，使用加工工具(104)穿过所述片材(120)的所述表面(122)的所述区域(124)而完成(1304)所述加工操作(126)。


2.根据权利要求1所述的方法(1300)，还包括：
在保持所述数个力加载件(110)与所述片材(120)的所述表面(122)接触的同时，相对于所述片材(120)的所述表面(122)移动(1308)所述加工工具(104)。


3.根据权利要求2所述的方法(1300)，其中，相对于所述片材(120)的所述表面(122)移动(1308)所述加工工具(104)包括：在进行所述加工操作(126)时相对于所述表面(122)移动(1310)所述加工工具(104)。


4.根据权利要求1所述的方法(1300)，还包括：
从所述片材(120)移除(1312)所述加工工具(104)；
从所述片材(120)移除(1314)所述压紧力(116)；
在从所述片材(120)移除(1312，1314)所述加工工具(104)和所述压紧力(116)之后，相对于所述片材(120)的所述表面(122)移动(1316)所述加工工具(104)和所述力加载件(110)；
使用耦接至所述数个力加载件(110)的所述数个力产生器(108)向所述片材(120)的第二部分施加(1318)压紧力(116)以形成施加了压紧力的第二区域；以及
在向所述片材(120)的所述第二部分施加压紧力(116)的同时，使用所述加工工具(104)穿过所述片材(120)的所述表面(122)的所述第二区域而完成(1320)所述加工操作(126)。


5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法(1300)，其中，向所述片材(120)的所述区域(124)施加(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：加思·特里斯坦·欧文，克劳迪奥·祖比，达雷·G·米切尔，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US