一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于产品加工技术，具体涉及一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法。蜂窝夹芯数控加工时的装夹与固定又是首先需要解决的难题，造成蜂窝零件数控加工时的装夹比较困难。本发明专利技术包括钢制工作台和若干固持定位柱，其中所述固持定位柱包括侧向固持段和锥形导向段，该侧向固持段为圆柱体结构，直径与蜂窝孔格的内切圆直径一致，锥形导向段的底端面吸附于钢制工作台上；该装置采用阵列式的固持定位柱进行装夹，每个阵列包括中心位置的固持定位柱以及周向包围的固持定位柱。既能为待加工蜂窝零件提供足够的固持力，又具有装夹定位精度高、成本低、循环利用、无损伤、无污染等特点。无污染等特点。无污染等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法


[0001]本专利技术属于产品加工技术，具体涉及一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法。

技术介绍

[0002]蜂窝材料是一种应用广泛的先进结构材料，已成为航天航空领域内的重要研究对象。蜂窝结构，顾名思义即其形状结构为自然界蜜蜂所筑的蜂窝状，呈六边形结构，如图1所示。
[0003]目前，国内外航空工业各机型中蜂窝材料的使用量在不断增加，由于蜂窝结构的特殊性(弱刚性等)，加之机身结构件的功能及气动外形要求，使得复杂结构蜂窝、复杂型面蜂窝等蜂窝夹芯广泛出现，给蜂窝零件的数控加工带来大难题，其中蜂窝夹芯数控加工时的装夹与固定又是首先需要解决的难题，造成蜂窝零件数控加工时的装夹比较困难。
[0004]探索蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法成为业内研究重点，当前的主要装夹方法包括：
[0005]1)胶带粘结装夹法
[0006]对胶带粘性要求高，若粘性偏低，蜂窝加工过程中有粉尘产生，粉尘易造成蜂窝装夹不牢固，造成蜂窝被带起而局部撕裂的情况，造成零件的报废；为提高胶带粘性，对蜂窝材料的胶带粘结面先铺设一层脱模布并固化后再装夹，会因固定过于牢固，出现加工后拆卸蜂窝困难的情况。其次，一旦蜂窝结构被粘接在加工平台上，就很难再对其进行位置调整，因此在加工过程中蜂窝结构可能会出现褶皱，导致加工精度无法保证。
[0007]2)真空吸附法
[0008]该方法又称隔膜法，其原理是将蜂窝结构用粘接剂粘接到由塑料胶片或者玻璃纤维增强塑料制成的隔膜上，然后通过真空吸附的方法将隔膜固定到加工平台上。
[0009]这种方法与双面胶带粘接法相似，但是相对来说该方法固持力较大，可以进行蜂窝结构的大力切削。然而其缺点也是显而易见的。首先，该方法依然是与蜂窝的线接触，容易出现与双面胶带粘接法类似的结果；其次，用隔膜固定的工作繁琐，抽真空耗时，生产效率较低。因此，该方法对于某些特殊零部件的加工具有一定的效果，但不利于批量生产。
[0010]综上所述，为解决上述各种装夹固定方法的不足与缺陷，急需开发一种新的适用于蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的：本专利技术提供了一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置及方法克服目前存在的拆卸蜂窝困难以及生产效率较低的问题。
[0012]本专利技术提出一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置，该装置包括钢制工作台和若干固持定位柱，其中所述固持定位柱包括侧向固持段和锥形导向段，该侧向固持段为圆柱体结构，直径与蜂窝孔格的内切圆直径一致，锥形导向段的底端面吸附于钢制工作台上；该
装置采用阵列式的固持定位柱进行装夹，每个阵列包括中心位置的固持定位柱以及周向包围的固持定位柱。
[0013]有利地，所述固持定位柱的高度H＝h
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(5
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10)mm，h为蜂窝孔格的高度。
[0014]有利地，所述侧向固持段的高度H1，所述锥形导向段的高度H2，H1/H2＝5～10。
[0015]有利地，所述侧向固持段的圆柱度不低于0.05、表面粗糙度Ra低于0.8。
[0016]有利地，所述锥形导向段的锥度为8
‑
12度，同时需保证底端面有不小于28mm2的圆面积。
[0017]有利地，所述底端面的平面度不低于0.02、表面粗糙度Ra低于0.8、与侧向固持段的外圆柱面垂直度不低于0.03。
[0018]有利地，所述固持定位柱的材料优选为钕铁硼磁铁，且表面化学钝化处理。
[0019]有利地，所述固持定位柱的尖边棱角均需倒圆并保证光滑圆顺过渡。
[0020]有利地，对于长宽比大于3的区域，采用矩型阵列的固持方案，对于长宽比小于3的区域，采用五点型阵列的固持方案。
[0021]本专利技术还提出一种蜂窝零件数控加工的快速装夹方法，该方法采用上述的快速装夹装置，包括以下步骤：
[0022]S1、制备固持定位柱
[0023]根据蜂窝零件的尺寸确定装夹的阵列布局，并根据各装夹处蜂窝孔格的高度和直径加工该出的固持定位柱；
[0024]S2、清理钢制工作台
[0025]用干净的绸布清洁钢制工作台，保证无切屑无油污；
[0026]S3、装夹
[0027]将待加工蜂窝铺放于钢制工作台上，按S1中设计的阵列布局，完成各位置的阵列安装，先安装中间的固持定位柱，再依次安装周向的固持定位柱。
[0028]本专利技术的有益效果：本专利技术是介于端面固定和完全固定之间的一种固定方法，达到既能为待加工蜂窝零件提供足够的固持力，又具有装夹定位精度高、成本低、循环利用、无损伤、无污染等特点。
附图说明
[0029]当结合附图阅读时，通过参考以下对本专利技术示例的详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选的使用模式、其他目的及其描述，其中：
[0030]图1为蜂窝结构示意图；
[0031]图2为本专利技术快速装夹装置示意图；
[0032]图3固持定位柱1结构图；
[0033]图4为长度与宽度比大于3的实施例固持方案(矩型)；
[0034]图5为长度与宽度比小于3的实施例固持方案(五点型)；
[0035]图6单个阵列的固持定位柱排列示意图。
具体实施方式
[0036]将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些
(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。
[0037]本专利技术提供了一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置，基于磁性材料相吸的性质及摩擦学原理，见图2，同时该装置及方法对蜂窝孔格3有保型功能。由于固持定位柱2带有磁性，其底端面4将牢牢磁性吸附于钢制工作台1上并定位，在钢制工作台1下部还配备有磁场增强装置(未示出，可根据需要打开和调节)。相邻的固持定位柱1之间相吸将蜂窝孔格3侧壁夹住并产生正压力Fn，当加工切削力引发待加工蜂窝零件上下位移趋势时，正压力Fn带来的摩擦力f组合提供垂直方向固持力Fz，同时依靠多个固持定位柱1形成一组平面牢牢吸附于钢制工作台1，实现端面装夹定位，进而限制了Fx、Fy、Mx、My、Mz自由度，完成可靠装夹定位。
[0038]如图3，带磁性的固持定位柱2呈回转体结构，主要包含圆柱形的侧向固持段6和圆锥形的锥形导向段5，锥形导向段5具有底端面4。固持定位柱2的总高度H由待加工蜂窝孔格3的最终高度h决定，一般地H＝h
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(5
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10)，单位mm；其中侧向固持段6的主要特征是圆柱度不低于0.05、表面粗糙度Ra低于0.8、直径D等于六角形蜂窝孔格3的内切圆直径(保证装夹后侧向固持段2与蜂窝孔格3的六个侧壁均有理想的线性接触，带来保型功能的同时，使弱刚性的蜂窝孔格6强度得以增加)；其中锥形导向段5是保证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝零件数控加工的快速装夹装置，其特征在于：该装置包括钢制工作台(1)和若干固持定位柱(2)，其中所述固持定位柱(2)包括侧向固持段(6)和锥形导向段(5)，该侧向固持段(6)为圆柱体结构，直径与蜂窝孔格(3)的内切圆直径一致，锥形导向段(5)的底端面(4)吸附于钢制工作台(1)上；该装置采用阵列式的固持定位柱(2)进行装夹，每个阵列包括中心位置的固持定位柱(2)以及周向包围的固持定位柱(2)。2.根据权利要求1所述的快速装夹装置，其特征在于：所述固持定位柱(2)的高度H＝h
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10)mm，h为蜂窝孔格(3)的高度。3.根据权利要求1所述的快速装夹装置，其特征在于：所述侧向固持段(6)的高度H1，所述锥形导向段(5)的高度H2，H1/H2＝5～10。4.根据权利要求3所述的快速装夹装置，其特征在于：所述侧向固持段(6)的圆柱度不低于0.05、表面粗糙度Ra低于0.8。5.根据权利要求1所述的快速装夹装置，其特征在于：所述锥形导向段(5)的锥度为8
‑
12度，同时需保证底端面(4)有不小于28mm2的圆面积。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先模，汪广平，毛永杰，惠稳棉，汪小军，罗秋妹，汤明军，
申请(专利权)人：江西昌河航空工业有限公司，
类型：发明
国别省市：