[发明专利]复合材料薄壁件夹具及使用该夹具加工复合材料的方法

权利要求书

1.一种复合材料薄壁件夹具，包括夹具本体，其特征在于，还包括：

真空吸盘，用于固持工件，且设于所述夹具本体的顶面；

真空孔道，设于所述夹具本体内部，一端与所述真空吸盘相连，另一端用于和真空发生器连接；

定位机构，用于限制工件移动和转动，且设于所述夹具本体的侧面；

液性塑料涨紧机构，用于支撑工件和保证所需涨紧力输出，且所述液性塑料涨紧机构的输出部件设于所述夹具本体的侧面。

2.根据权利要求1所述的复合材料薄壁件夹具，其特征在于，所述定位机构为定位块。

3.根据权利要求1所述的复合材料薄壁件夹具，其特征在于，所述液性塑料涨紧机构包括：

夹紧螺钉，用于接收外部驱动力；

滑柱，一端和所述夹紧螺钉的头部抵接；

液性塑料腔，所述液性塑料腔中充满液性塑料，所述滑柱的另一端连接于所述液性塑料腔以向所述液性塑料传递压力；

薄壁板，设于所述液性塑料腔上，用于向工件传递涨紧力。

4.一种使用权利要求1-3任一所述的复合材料薄壁件夹具加工复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立工件的三维CAD实体模型；规划刀具路径，生成CAM程序，仿真加工过程，并完善模型；

步骤二、在主要受力和变形区域内，确定工件的关键定位点的位置，并优化布局，在夹具的两壁上安装定位机构，固定工件位置；

步骤三、根据工件的复合材料类型，估算总切削力大小，确定真空吸盘的结构、形式，确定真空度大小和真空吸盘的安装方式；

步骤四、将工件安装在夹具上，对工件定位，真空吸紧，液性塑料涨紧机构顶紧工件的两壁，快速检测与诊断，夹紧和涨紧过程确认，加工开始，夹紧状态和涨紧状态异常监测与处理的过程直至加工结束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤一中，还包括完善模型之后抽取加工型面，并根据刀具路径进行高速铣削过程中工件受力和变形的有限元分析，再次完善修改模型。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤三和步骤四之间，还包括以下步骤：

在150℃左右时将熔成液体状态的液性塑料浇注在液性塑料腔中； 

转动夹紧螺钉，使滑柱开始移动，滑柱加压于液性塑料上，将压力均匀地传递到薄壁板上，使薄壁板产生弹性变形，支撑工件的同时保证所需涨紧力输出。