[发明专利]一种曲面蜂窝结构的加工方法及曲面蜂窝结构

说明书

本发明公开了一种曲面蜂窝结构的加工方法，属于数控加工技术领域，包括：在建模软件中建立三维曲面蜂窝结构数学模型，并将所述三维曲面蜂窝结构数学模型展开，得到平面蜂窝结构数学模型。获取所述平面蜂窝结构数学模型的数据信息。将蜂窝平板固定在数控机床的夹持台上，按所述数据信息加工所述蜂窝平板，得到平面蜂窝结构。对所述平面蜂窝结构贴胶膜。对贴胶膜后的平面蜂窝结构进行压力变形，得到三维蜂窝结构。将所述三维蜂窝结构进行热变形和预固化处理。将经过热变形和预固化处理的三维蜂窝结构进行冷却、脱模处理，得到曲面蜂窝结构。本发明加工过程中对原料精准切割，操作简便，加工效率高。使成品尺寸等参数精确、成本低、实用性强。

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，特别涉及一种曲面蜂窝的加工方法及曲面蜂窝。

背景技术

现代工业生产越来越依赖于数控方法进行加工。为了提高产品的性能，在数控技术的支持下，零件的加工呈现多样化，同时大量新材料得到了应用。但是，某些新型材料加工时，由于材质轻薄，刚性差或角度过大导致加工困难。纸蜂窝具有比强度、比刚度高，突出的耐腐蚀性和自熄性等优点，作为一种高性能夹芯材料，用于制造复合材料夹层结构。纸蜂窝是高端装备轻量化的重要材料，大量应用于飞机的雷达罩、机翼和尾翼蒙皮、舱门、口盖和机身整流罩等部位。飞机上使用的复合材料夹层结构大多为曲面结构，因此曲面纸蜂窝的加工具有重要的意义。

本领域现有技术中通常采用将矩形平板原料在模具中变形再进行加工，使得加工难度加大，无论是采用手动加工还是数控机械加工，其成品蜂窝结构的尺寸以及各角度精度差、难以控制。另外，部分现有技术中多采用数控机械加工，需要额外制造切割工装或使用柔性工装，增加了制造成本。尤其是对于某些大曲率的蜂窝结构，由于机床的头部和刀具无法到达加工位置，需要与人工手动加工配合，增加了人工成本且使制造的成品尺寸等参数精度差。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲面蜂窝结构的加工方法及曲面蜂窝结构，通过将蜂窝平板先进行平面加工，再进行变形处理，以及固化、冷却、脱模处理的方法，得到曲面蜂窝结构。解决了现有技术中由于利用人工手动加工，造成所加工出的产品尺寸等参数精确度差，且耗费人工成本的问题。本申请的技术方案无需手动加工，使得最终加工的成品曲面蜂窝结构的尺寸等参数精度高，实用性强。

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种曲面蜂窝结构的加工方法，包括以下步骤：

在建模软件中建立三维曲面蜂窝结构数学模型，并将所述三维曲面蜂窝结构数学模型展开，得到平面蜂窝结构数学模型；

获取所述平面蜂窝结构数学模型的数据信息；

将蜂窝平板固定在数控机床的夹持台上，按所述数据信息加工所述蜂窝平板，得到平面蜂窝结构；

对所述平面蜂窝结构贴胶膜；

对贴胶膜后的平面蜂窝结构进行压力变形，得到三维蜂窝结构；

将所述三维蜂窝结构进行热变形和预固化处理；

将经过热变形和预固化处理的三维蜂窝结构进行冷却、脱模处理，得到曲面蜂窝结构。

进一步的，所述的加工方法，其中，所述建模软件为Fibersim软件。进一步的，所述的加工方法，其中，所述将所述三维曲面蜂窝结构数学模型展开，得到平面蜂窝结构数学模型包括以下步骤：

提取所述三维曲面蜂窝结构数学模型的下表面的数学模型；

在所述建模软件中设置材料的变形角度警告值以及极限值；

将所述下表面的数学模型展开成平面；

以所述平面为下表面绘制蜂窝结构，得到所述平面蜂窝结构数学模型。

进一步的，所述的加工方法，其中，