[发明专利]一种电阻丝铣切异形非金属蜂窝芯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属蜂窝零件加工方法，特别涉及一种铣切复杂形状非金属蜂窝零件的方法。

背景技术

蜂窝夹层复合材料所具有重量轻、刚性大、高的比强度和较好的隔热性使其在飞机机身、机翼、尾翼和内装饰上得到广泛的应用。同时在航天、汽车、建筑领域也普遍使用。蜂窝芯外形铣切常有3种方法：用无齿蜂窝铣刀铣切、用蜂窝铣切带锯铣切和用数控机床铣切。

用无齿蜂窝铣刀和蜂窝铣切带锯铣切蜂窝芯时，只能铣切尺寸规则的蜂窝外形，但对于复杂形状蜂窝芯，如图1的ARJ21飞机翼身整流罩蜂窝零件就无法整体铣切。用无齿蜂窝铣刀和蜂窝铣切带锯铣切复杂形状蜂窝芯时，必须将复杂形状蜂窝分成规则的蜂窝块，然后再拼接蜂窝芯。此方法存在蜂窝加工成本高，制造过程复杂。由于蜂窝拼接，影响蜂窝芯零件成型工艺性，造成曲面零件加工困难，也增加零件重量，降低了零件强度。

数控铣切蜂窝芯时，虽然各种形状的蜂窝外形都能加工。但需要各种专用蜂窝芯铣切刀具，此方法存在投资大，制造成本高的缺点。同时对于蜂窝零件拐角的地方不能加工到位，需要手工打磨修整。

发明内容

为了低成本、简便快捷的生产出外形、强度和重量都满足要求的复杂形状蜂窝芯，本发明提供了一种采用电阻丝切割异形非金属蜂窝芯的方法，该方法能整体加工任何形状的蜂窝芯外形，不需要蜂窝填充和分块拼接，同时操作方便，不需要专用设备投资。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：一种电阻丝铣切异形非金属蜂窝芯的方法，包括下述步骤：

(1)用制图软件将蜂窝芯上下表面展开；

(2)依据蜂窝芯上下表面展开的数模制备蜂窝芯上下面铣切模；

(3)将蜂窝芯用非金属材料(如NOMEX蜂窝芯、聚氨酯泡沫芯)下料制成蜂窝芯坯料；

(4)将蜂窝芯坯料置于蜂窝芯上、下面铣切模之间，并用销钉定位蜂窝芯上、下面铣切模；

(5)用通电的电阻丝靠着上、下面铣切模的外形轨迹，对蜂窝芯坯料进行电热铣切，形成上、下面铣切模之间带异形铣切面的蜂窝芯零件；

(6)将铣切好的蜂窝芯零件从上、下面铣切模中取出，经修整后封装备用。

上述方法中，所述通电的丝绷在一个带把手的锯弓上，电阻丝的两端连接一个调压变压器，通过改变该变压器的电压来调节电阻丝的电热温度。所述电阻丝采用0.5mm的锰铜合金线。所述将蜂窝芯坯料置于蜂窝芯上、下面铣切模之间是将坯料用双面胶带贴于蜂窝芯上、下面铣切模之间。

本技术方案优点：①该技术方案由于采用电阻丝铣切方法，电热切割蜂窝芯时在拐角地方容易靠模改变铣切方向。避免了采用无齿蜂窝铣刀、蜂窝铣切带锯和数控机床铣切存在的改变铣切方向困难、蜂窝拐角过切、蜂窝拐角不能加工到位等缺点。②该技术方案采用铣切模和电阻丝切割蜂窝芯，不需要专用设备和专用刀具。投资小，操作简便，生产快捷。③采用电阻丝铣切蜂窝芯零件，蜂窝芯外形能铣切到位，相比采用无齿蜂窝铣刀、蜂窝铣切带锯和数控机床铣切铣切蜂窝芯，蜂窝芯修整工作量小。

附图说明

图1为本发明ARJ21飞机翼身整流罩典型蜂窝零件的两种结构图。

图2为图1典型蜂窝零件的两种铣切模及蜂窝芯坯料的铣切面。

图3为蜂窝零件和铣切模的组合截面图。

图4为本发明通电的电阻丝手锯结构原理图。

图1至图4中：1、蜂窝芯铣切上模；2、蜂窝芯铣切下模；3、蜂窝芯坯料的铣切面；4、双面胶带；5、锯弓；6、电阻丝；7、电线；8、把手。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

在ARJ21-700飞机整流罩蜂窝夹层零件研制中，由于蜂窝芯零件外形复杂，蜂窝芯外形铣切难度较大，同时零件研制周期短，采购设备不能满足研制周期。为此，采用了本发明电阻丝铣切异形非金属蜂窝芯的方法。

实施例1

如图2(1)所示，以图1(1)中的复杂外形典型蜂窝零件的铣切加工为例，包括如下步骤：

(1)用CATIA软件将图1(1)的蜂窝芯零件上下表面展开；

(2)依据蜂窝芯上下表面展开数模，制备蜂窝芯上下面铣切模1、2；

(3)将NOMEX蜂窝芯(HRH10-1/8-3.0 h＝15.9mm)切割成蜂窝芯坯料；蜂窝芯坯料外形大于下铣切模外形5mm。