薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法

摘要

本发明公开的一种薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，旨在提供一种铣削效率高，能够延长蜂窝专用组合式铣刀寿命的蜂窝加工方法，本发明通过下述技术方案予以实现：在蜂窝加工前期双面胶带固持状态好时，换用带有圆锥盘回片铣刀的蜂窝专用组合铣切刀具进行切削，改变蜂窝专用组合铣切刀具的旋转方向，通过高速旋转进给30°～45°楔角的圆锥盘回片铣刀进行切割粗加工，按刀具旋转方向的逆时针刀具旋转方式，逆时针旋转对蜂窝薄边区域①施加向下的压力，将蜂窝底部切削轮廓最薄的蜂窝薄边容易被拉起铣伤的部分先加工完，待NOMEX蜂窝零件毛坯蜂窝薄边区域①加工完后，逐层向厚边区域切削轮廓的②～⑥厚度方向顺序梯度加工，再加工其它部分。

权利要求

1.一种薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于包括如下步骤：在蜂窝曲线加工型面的加工过程中，将Nomex蜂窝零件毛坯（2）通过双面胶带（4）固持在工装或垫板（5）上，并静压Nomex蜂窝零件毛坯（2）；在蜂窝加工前期双面胶带（4）固持状态好时，螺旋刃立铣刀将Nomex蜂窝零件毛坯（2）的待加工部分削成深度至少为10mm，槽间距至少为10mm的一系列的切槽，Nomex蜂窝零件毛坯（2）第一面以拼缝线和毛坯边界为基准找正后，将Nomex蜂窝零件毛坯（2）固持在垫板上加工，第二面加工时以第一面加工出的型面为基准，将Nomex蜂窝零件毛坯（2）固持在专用的型面铣夹上，利用螺旋刃立铣刀铣削发泡胶缝隙；加工发泡胶缝隙完毕后，换用带有圆锥盘回片铣刀（15）的蜂窝专用组合铣切刀具（7）进行切削，改变蜂窝专用组合铣切刀具（7）的旋转方向，由顺时针旋转切削改为逆时针旋转的方式对蜂窝芯材进行切削；机床中心向加工的切槽横向偏移Irma，刀具和刀柄采用3°～5°的刀具摆角（10），根据刀具加工型面轨迹（9）高速旋转进给，刀柄沿着切槽方向以3°～5°的刀具摆角（10），按①～⑥…竖层加工区加工分区顺序，从上至下渐入竖向竖层加工区①，顺序逐层铣削蜂窝曲线加工型面；直径大于蜂窝专用组合铣切刀具的螺旋刃圆柱铣刀（12）端面直径的圆锥盘回片铣刀（15），按刀具旋转方向（8）的逆时针旋转方式进行切割粗加工；圆锥盘回片铣刀（15）首先进入蜂窝曲线加工型面的底部薄边厚度方向上部竖层加工区①，其次，将位于圆锥盘回片铣刀（15）上部的螺旋刃圆柱铣刀（12）以3°～5°的刀具摆角（10），逆时针旋转进入竖层加工区①上部，铣切已被圆锥盘回片铣刀（15）下倾斜切缝后的上面层，利用其螺旋铣刀刃上的锯齿刃，铣切竖层加工区①上部竖面蜂窝层，将已经切断部分铣切出3°～5°刀具摆角（10）的斜坡，将容易被拉起铣伤的，且位于蜂窝曲线加工型面底部的薄边（3）最薄处的竖面层蜂窝切削轮廓（1）先加工完，然后，以上述同理的加工方式，逐层按②～⑥…竖层加工区顺序的加工分区，升程加工蜂窝曲线加工型面的其它部分。

2.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：当Nomex蜂窝零件毛坯（2）的蜂窝芯总体面积相对较大时，加工区域仍然采用双面胶连接Nomex蜂窝零件毛坯（2）与工作台，非加工区域上表面覆盖一层薄膜，通过真空的吸附力来完成对Nomex蜂窝零件毛坯（2）的固持。

3.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：蜂窝专用组合铣切刀具（7）包括正反向T形对合的刀柄（11）和圆柱体周向上制有螺旋倾斜切削刃的螺旋刃圆柱铣刀（12），以及从所述螺旋刃圆柱铣刀（12）底部端面台阶孔伸入，通过T形座螺纹档圈（14）镙接的可换圆锥盘回片铣刀（15），其中，圆柱盘螺旋刃圆柱铣刀（12）通过平键（13）固联在刀柄（11）的T形圆柱上，且所述的螺旋刃圆柱铣刀（12）倾斜切削刃的刃口上制有锯齿刃。

4.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：圆锥盘回片铣刀（15）粗加工楔角为30°～45°的无齿刀片，加工的转速为333r/s，盘片刀的半径R=

30mm，最大静摩擦因数μ=0.5。

5.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：为了保证一次的切割宽度至少为一个蜂窝孔格，切削深度的最大值不大于所选刀具刀柄的高度与夹持高度之差，切削深度为5mm-30mm，切削宽度大于5mm。

6.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：精加工过程中的外形加工和型面加工选用金剐石刀片。

7.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：在蜂窝芯材的加工过程中，先用沙袋对固持在工装或垫板（5）上的Nomex蜂窝零件毛坯（2）进行≤30分钟的静压；Nomex蜂窝零件毛坯（2）静压后，用硬质合金螺旋刃立铣刀刀具在待加工层，切出宽度大于或等于螺旋刃立铣刀刀柄直径，一系列的槽间距W小于等于螺旋刃立铣刀半径R的切槽。

8.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：为了解决蜂窝专用组合铣切刀具（7）加工发泡胶导致刀具破损严重的问题，根据蜂窝曲线加工型面的要求，采用数控编程的方式，用整体硬质合金螺旋刃立铣刀单独加工发泡胶。

9.如权利要求1所述的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于：硬质合金螺旋刃立铣刀的刀具参数选用圆片直径D40mm-50mm，刀柄直径D8mm-13mm，刀具的总高度为

50-70mm。

说明书

薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机械领域蜂窝芯材Nomex蜂窝零件的加工制造工艺，尤其是薄壁芳纶纸基蜂窝芯的加工方法。技术背景

[0002] 蜂窝材料作为一种多孔材料与实体材料有着很大的区别，它的力学性能除了依赖于基体材料本身的性能，更取决于蜂窝材料微观孔隙、蜂窝孔格形状的几何拓扑结构。局部特征单元的结构参数影响着蜂窝宏观力学性能，不同胞元的蜂窝芯材有着不同的性能。在飞机结构中芯材通常使用铝蜂窝泡沫或玻璃布夹芯，其蜂窝具有压缩模量高和重量轻的优点，它们是飞机结构广泛使用的夹芯材料。蜂窝夹芯或蜂窝芯材是用浸渍树脂胶液改性环氧胶黏剂或改性酚醛胶黏剂等为胶接材料的片材,如纸、玻璃布、金属箔等做成蜂窝状，作为夹层结构的轻质芯材，其结构参数主要是边长、壁厚、蜂窝高度及容量。尽管早期作为蜂窝夹层夹芯的铝合金夹芯、玻璃布夹芯等蜂窝夹层结构在性能上比金属板金结构有突出的优点，铝合金夹芯、玻璃布夹芯等蜂窝夹芯材料在使用过程中仍然存在一系列的问题：铝蜂窝芯力学性能好、耐久性好、导热、工艺成熟但复杂，与碳纤维复合材料面板直接接触时会出现电化学腐蚀，刚性的铝合金蜂窝与复合材料面板胶结起来困难，机械加工对面板和蜂窝芯的加工精度要求高、工艺复杂。铝合金蜂窝与作为面板的玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料的热膨胀系数相差较大，薄壁蜂窝铝芯在深度，对边距不同时受共面载荷作用下的应力强度小，制造和使用过程中在热应力的作用下容易造成开裂、变形和扭曲等现象。铝合金蜂窝与碳纤维复合材料面板直接胶结接触，还会出现电化学腐蚀现象。玻璃布夹芯也因工艺复杂而限制了其应用。随着航空工业的发展以及对飞机性能提高的需要，在军、民机结构设计中，越来越多地采用了新材料、新技术，复合材料结构的设计技术就是其中的一种。根据国外文献报道， 在Ａ380飞机设计中复合材料约占25％的比例，波音787飞机复合材料的应用率已经达到总重量的50%的比例。机上大型的翼盒壁板、蒙皮、固定前后缘、中央翼、内外襟翼、各种各样形状的长桁、梁、肋等Nomex蜂窝零件均可被设计为复合材料Nomex蜂窝零件。纸基蜂窝芯的应用已经不只局限于襟翼、前缘、后缘、方向舵整流罩尾翼等结构件上，这些蜂窝零件多采用波纹型、正方形、三角形、四边形、正六边形、圆形等多种形态的碳纤维、芳纶纤维、蜂窝芯等材料，在种类众多的复合材料结构中，夹芯结构是较为常见的一种，它由两侧面板及中间的夹芯材料组成。而由芳纶纸基叠块经过拉伸成型后，浸涂符合要求的酚醛树脂而得到具有特定蜂格尺寸和形状夹芯材料的纸基芳纶Nomex蜂窝芯就是该结构中常用的一种芯材。芳纶纸蜂窝芯作为一种多孔结构材料具有质量小、比强度高、比刚度高、比刚度一般为钢的9倍，耐腐蚀、抗冲击，在相同的密度下，Nomex蜂窝芯材料的压缩强度和剪切强度与玻璃布蜂窝相当，并且有较高的韧性和冲击性，因其良好的自熄性、优异的隔绝性等优良性能，被广泛应用。Nomex纸基蜂窝由于密封空气体积大，具有较高的比强度和比刚度，以及空气的隔热、隔音性能优于任何固体材料，在飞机的襟翼、前缘、后缘、方向舵、尾翼，卫星的整流罩等部位有着大量应用。由于具有隔音、隔热和自熄性能等性能，在飞机、舰船、高速列车的内壁板、装饰板、行李架等应用广泛。由于具有优良的透电磁波特性，在飞机雷达罩和雷达天线等部件得到应用。随着Nomex纸基蜂窝夹层结构的广泛而深入应用，目前正逐渐取代铝蜂窝夹层板。Nomex蜂窝夹芯Nomex蜂窝零件的加工与固持现状Nomex蜂窝具有一系列优点的同时，也伴随着一个重要的缺点：由于Nomex蜂窝是一种薄壁多孔结构，壁厚仅为0.06～0.1mm，孔格的边长一般在2-5mm之间，使得蜂窝在沿着孔格轴向具有很高的强度，而在面内的等效强度很小。由于受力无方向性，在很小的面内力的作用下就会产生很大的变形，甚至被压溃，因此Nomex等纸基蜂窝材料，不能采用传统的实体工件通过夹持实现固定的方法。蜂窝结构主要由面板、蜂窝芯和胶结剂组成,蜂窝芯材料是由具有重量轻、密度小、比强度比刚度高，具有良好的自熄性能，优异的绝缘性能，优良的化学特性的聚芳酰胺纤维制成的纸基蜂窝芯。很多Nomex蜂窝芯零件均为由两种或多种不同密度的蜂窝芯组成，且蜂窝芯理论外形采用双向铺层结构且其铺层界线为复合材料蒙皮的位置线，铺层台阶面安排在理论型面上，铺层区域不规则交叉，铺层之间的过渡区域及其特征尺寸非常小，结构较为复杂。其典型结构是上下两层面板之间夹蜂窝芯,由胶粘剂粘接并经过压、拉、热合等加工方法复合而成。面板材料主要有玻璃纤维、Kevlar纤维、碳纤维等复合材料和各种金属。由于蜂窝芯的外形及轮廓要配合部件外形，生产中通常会对蜂窝芯进行机械加工，在实际应用中需进行大量铣削、钻削等切削加工。由于切削加工中易产生毛刺、拉丝、分层等现象，且刀具磨损严重，而蜂窝板的切削加工质量又直接决定了蜂窝板的整体性能，属于典型的难加工材料。

[0003] 目前，芳纶纸蜂窝板板零件的加工成型方法主要有三种：胶接成型、共固化成型以及切削加工成型。胶接成型是采用先固化蜂窝板的上下面板，再根据零件的尺寸要求对蜂窝芯及面板进行切削加工，最后在热压罐中，在模具上一次固化成型，是当前蜂窝板成型较为常见的一种方法。缺点是工序复杂，生产周期长，对型面复杂夹层结构零件的制造存在不方便的诸多弊端。共固化成型是将处于未固化状态的面板和蜂窝芯在模具上一次固化成型，再通过后期的切削加工进行修整，得到蜂窝板零件。该方法得到蜂窝板零件各部位同步固化， 粘结强度高，工艺步骤简单，生产周期短，适用于球面、壳体等面型复杂的零件生产。缺点是生产过程表面质量较难控制，表面质量差。切削加工成型是通过切割、铣削、钻削等机械加工，将已成型的蜂窝 按尺寸要求裁剪、切削成所需零件。目前，在纸蜂窝板、铝蜂窝板以及其他一些金属材料 蜂窝板零件的加工成型中应用较多。该方法生产周期短，不需要模具，能够满足多变的 生产需求。缺点是加工质量较难保证。

[0004] 纸基芳纶Nomex是由芳香族纤维通过纵横交错的铺层后浸胶造纸而成，实际上是一种混合型的复合材料。芳轮纤维目前是复合材料中机械加工最难的材料，特别容易分层、起毛。选用的刀具不合适，会使切割后的边缘分层、起毛、烧焦等。Nomex蜂窝芯毛坯在制作完成后，为满足后续的装配，需要进行一定的铣削加工。由于Nomex蜂窝只能承受较大的轴向力，而在面内几乎一压即扁，使其固持方法与传统实体材料有很大不同，只能固定蜂窝底面孔格边实现线接触，固持力较小，使得Nomex蜂窝加工中经常出现固持力不足，蜂窝被刀具拉起，发生过切、报废的现象。

[0005] Nomex蜂窝芯零件的加工涉及到两个关键性的技术和问题：NOMEX蜂窝的固持、工装技术。Nomex蜂窝的铣削加工蜂窝曲线加工型面的主要方法为高速数控加工。高速数控机床加工蜂窝的加工性能往往取决于蜂窝专用刀具。由于芳纶纸蜂窝芯类蜂窝周边一周为薄壁，薄壁厚度一般在0.2mm-0.5mm，是由特殊的制造工艺将芳纶纸制成正六边形的蜂窝结构，其轴向材料组成连续，刚度最大的方向可以承受很大的压力，而在垂直于轴向平面内，材料组成不连续，刚性很小，切削性很差。蜂窝曲线加工型面的弯曲刚度单向受力的蜂窝力学性能，以及薄壁蜂窝内侧表面及其蜂窝较的大孔隙发生的局部破坏，蜂窝侧壁在正压力的作用下会产生摩擦力阻碍蜂窝芯的运动，给加工带来了很大的难题。多孔薄壁结构的芳纶纸蜂窝芯，单个条带刚性非常差，在条带方向和垂直条带的方向刚度都很差情况下，抵抗变形的能力很弱。条带间又是通过树脂胶接而成，承受切削力能力差的无法像刚性材料那样机械夹持固定，这给纸蜂窝芯的加工带来了很多难点。因此，纸蜂窝机械加工方面的研究近年也越来越多。这些Nomex蜂窝芯Nomex蜂窝零件由于其特殊的材料性能以及结构设计的特点，为保证无法像金属Nomex蜂窝零件装夹定位和切削的产品有较高的精度和表面质量，蜂窝芯Nomex蜂窝零件的加工要求由数控机床加工出并保证理论外形及铺层界限，以保证与复合材料蒙皮以及其余骨架Nomex蜂窝零件等相配合形成的部件蜂窝芯的质量。因此，对数控加工机床、刀具、工装、切削参数、程编方法、数控加工中的过程控制以及质量控制等方面均提出了很高的要求。传统的切削工艺不能适应新的Nomex蜂窝芯Nomex蜂窝零件的加工模式，蜂窝芯Nomex零件对加工机床的要求蜂窝结构件为纸质材料，多孔薄壁结构，这就决定了其加工方法同其它金属结构件不同。常用的金属Nomex蜂窝零件的数控加工方法对Nomex蜂窝芯NOMEX蜂窝零件的加工已经不再适用。

[0006] 芳纶纸蜂窝复合材料为柔性高分子材料粘结整合成型，在刀具冲击载荷作用下，粘结点局部受力过大易导致脱离破坏，薄壁结构材质软、柔韧强、耐撕裂，受横向切削力易倒伏受损，加工后芯条较长。刀具切削时，切削加工性差，当受切削力作用时，蜂窝芯条受力发生弯曲产生弯曲避让，刀具很难从根部将其有效切断。蜂窝材料柔性质软，导热性差，切削时，摩擦热产生较多，切削区温度升高会加快刀具磨损，蜂窝芯条切断难，属于较难加工材料。Nomex蜂窝芯零件在数控加工中存在如下难点。（１）作为承载构件的填充材料的Nomex蜂窝零件材料是一种集轻质、高比强度和比刚度于一体的功能结构一体化材料，为多孔薄壁结构，横向很难承受外压缩和冲击性能的切削力；（２）材料柔性的无法像刚性材料那样定位；（３）蜂窝芯实体部分的面积很小，对于向压缩、失稳的双型面双向铺层结构加工要求高。己有的对于蜂窝结构的压缩和冲击力学行为的研究表明，蜂窝面外力学行为对蜂窝相对密度非常敏感，蜂窝面内受压缩和冲击时，呈现的力学行为是蜂窝坍塌而导致的蜂窝结构局部化变形；（４）Nomex蜂窝零件是非线形尺寸，静态压缩应力应变曲线要经历线弹性、屈曲平台和密实化三阶段，蜂窝胞元的形状和排布及材料本身性能对蜂窝面内压缩和冲击力学性能影响较大，随着冲击速度的增加，形蜂窝表现出不同的变形模式,其冲击响应的力-位移曲线包含了具有明显不同特征的4个阶段，对于给定结构参数的蜂窝，在不同冲击速度下会呈现出不同的变形模式，质量控制很难使用常规手段保证。必须采用高转速切削才能加工，主轴转速必须超过2000ｒ/mim，否则就很难进行切削。由于Nomex蜂窝胞元方向为异面方向，深度平行面内，蜂窝材料所表现出来的性能称为共面性能; 应力作用面不在平行于它的面内应变为共面方向上密实化开始时的密实化应变，共面屈服强度及其共面塑性坍塌应力使得蜂窝芯蜂窝零件具有全型面双向铺层的复杂结构。为保证加工后的型面质量，加工中必须采用五坐标切削。在加工过程中，Nomex蜂窝零件如果有油污或者冷却液等的浸入，将会导致后续的胶接过程中出现脱胶现象，故加工机床必须具有完善的防油装置，才能保证NOMEX蜂窝零件的正常加工。在Nomex蜂窝加工过程中，尤其是粗加工过程中，由于切削量大，产生大量的蜂窝碎片和粉尘，这些粉碎的纤维和树脂粉尘会对人体产生极大的危害。这些粉尘侵入高精度的数控机床的润滑系统，严重威胁到机床的寿命。产生粉尘的主要原因是：蜂窝加工组合铣切刀具的上部锯齿切刀部分将已切割断的蜂窝粉碎。为避免粉尘等对其原部件的影响．必须带有全封闭防护装置和完备的吸尘装置的专用高速蜂窝铣，以防止在加工中产生的大量有毒粉尘对操作工人、周围环境及加工设备产生危害。Nomex蜂窝芯零件在铣削加工时，蜂窝芯材沿孔格的轴向强度高，横向伸缩性大，在共面压缩载荷作用下易被压溃，一般会先后发生线弹性、塑性屈服、平台区和密实化的变形，导致刀具的前刀面对工件存在挤压、摩擦，这种挤压力、摩擦力及其产生的刀具磨损机理会导致蜂窝芯晶格的变形倒塌。决定蜂窝材料能量吸收能力的主要因素是蜂窝格多孔材料应力的密实化应变。这种特性使得属蜂窝芯材具有很高的切削吸能效应。由于金属蜂窝芯材的共面峰应力与其结构参数和刀具的冲击速度有关，刀具初始进入的弹性变形小，能量吸收少，当应力首先达到初始峰值时，对应的初始应变进入平台区，平台区过后开始密实，密实化变形时吸收的能量也不多。当应力急剧增加，能量吸收集中在平台区，平台区动态峰应力在刀具冲击过程中加剧密实化应变和单位体积密实化的能量吸收。Nomex蜂窝芯是由刚度低、韧性强的芳纶纸材料构成的薄壁结构，切断性差，易破损，这些蜂窝结构加工的特殊性，使其切削性差，在加工中易出现撕裂、压塌、芯格变形、毛刺、外形缺损等缺陷，在加工中刀具易磨损，加之实现高速冲击的设备很昂贵，冲击力学性能局限性太强，很难找到适合加工方法。因此，蜂窝芯的结构特点和力学性能决定了蜂窝芯的加工必须使用特殊的刀具。刀具的结构、切削性能及其加工顺序非常重要。为解决蜂窝芯横向无法承受切削力的问题，传统的加工方法在加工Nomex蜂窝芯零件时通常选用一种专用的人字齿硬质合金铣刀组合铣切蜂窝刀具，用人字齿铣刀左右交错螺旋效抑制毛刺，而交叉齿铣刀则由于刀具锋利性差，导致其碎屑性差于菱齿铣刀。此外，常用的刀还有波浪形圆锥盘回片铣刀、有齿圆盘铣刀和无齿回片铣刀。目前常用的刀具类型采用由刀柄、刀盘和刀片组合而成组合刀具，其中，参与切削的只有切断蜂窝刀片、切刀锯齿部分和刀片的楔角，切刀锯齿的螺旋角以及前角和后角。刀柄不参与切削，刀盘螺旋刃主要用来打碎蜂窝。蜂窝切削过程中，工件的塑性变形能、刀具的前刀面与切屑以及后刀面与工件已加工表面之间的摩擦会转化为热量，这些热量在工件和刀具之间传导，与空气之间进行辐射，切削应力与热应力相互作用、相互影响，是一个强耦合过程。蜂窝的导热系数较小，热量主要传导给刀具，刀具温度升高，影响刀具的使用寿命。蜂窝芯的加工工艺方法主要采用先在整个蜂窝曲线加工型面粗加工，去除多余的蜂窝材料，留约2mm的余量进行最后一层精加工。铣削时一般采用双面胶将蜂窝芯黏结在工装上,即在蜂窝芯和Nomex蜂窝零件的非加工面和工装之间铺一层双面胶带，然后采用圆盘铣刀将蜂窝芯型面和轮廓加工到位。采用这种传统的蜂窝类加工方法，往往会经常出现薄壁被拉起、产生过切现象，从而导致蜂窝芯的报废。其主要原因：1、蜂窝类薄壁Nomex蜂窝零件在加工过程中，当刀具逐层加工去除大余量时，会产生大量粉尘，粉尘落在黏结蜂窝的胶上会对胶的黏性有很大的影响，造成蜂窝脱胶现象；2、蜂窝组合刀具的刀盘是呈现螺旋状，且每个齿的形状是梯形的，在打碎蜂窝的时候对蜂窝芯有向上拉的作用力，向上拉的作用力容易造成蜂窝被拉起过切的现象。

[0007] 传统的切削加工是一个切屑形成和切离的过程，即待加工材料受到刀具前刀面的挤压而产生以滑移为主的塑性变形进而形成切屑的过程。由于纸蜂窝材料的相关特性，铣削加工时刀具磨损与铣削用量，如按传统思维进行刀具旋转机加，纸蜂窝必然会产生局部让刀现象，从而在加工面产生大量毛刺。这种纸基蜂窝设计切削轻质材料组合铣刀，切到发泡胶时，由于发泡胶疏松多孔，且孔分布不均匀，发泡胶和Nomex蜂窝的强度不一致，切削到密实的部位，切削力会升高，切削过程中，切屑排出不均匀，切削刀具NOMEX蜂窝进入发泡肢拼缝时，切削力突变．切削力骤然增大及其切削力的突变会引起打刀和节点开胶现象，因此切削力的突增非常容易出现“打刀”现象，导致刀具破损严重，有时甚至将蜂窝拉起，造成Nomex蜂窝零件报废。切削刀具的破损绝大部分是因切削发泡胶造成的。由于发泡胶两边为型号不同的Nomex蜂窝，且发泡胶缝的宽度也不严格的保持一致，两边的Nomex蜂窝即有可能为蜂窝壁，也有可能为蜂窝孔，这使得发泡胶被切削后，排出的环境不一样，这样同样会导致切削力的波动，切削力的剧烈波动为切削力的后续切削带来一定的困难。NOMEX蜂窝芯并不像金属材料那样，具有较强的塑性，存在黏性摩擦区域。在切削过程中，被切削部位如不能形成碎屑，必然挤压或者撕扯蜂窝形成带状形态缠绕刀具，进一步撕扯未加工面形成撕裂、缺口等缺陷。为了解决这一问题，工程应用中，利用切削刃始终和切割方向一致的带锯旋转刀具刃口，加工纸蜂窝材料，通过挤压为线性刀具对材料的切割，割断蜂格完成加工。由于带锯的切削速度低且锯条有颤动，加工的蜂窝表面质量较差，毛刺依然很多。毛刺会影响蜂窝后续的胶接效果，需要人工打磨处理。而且带锯的应用面有限，对于复杂轮廓及型面的蜂窝无法进行加工。刀具旋转完成的切削不能使切下来的蜂窝变成切屑，在遇到大面积Nomex蜂窝零件需要多路径加工时，会干涉刀具的前进，切下来的蜂窝甚至会缠绕主轴。

[0008] 纸基蜂窝芯零件的成型方法主要是采用高速铣削加工，在高速铣削加工中纸蜂窝芯的机械加工存在固持难、切削性能差和易撕裂三大难点。纸基蜂窝芯零件的产品合格率很低。在高速铣削加工过程中所采用的固持方法都不同程度的使用了粘结材料。实践证明，现有固持方法的固持稳定性和可靠性较差，在高速铣削成型过程中无法达到可靠固持纸基蜂窝芯材料的目的。Nomex蜂窝芯NOMEX蜂窝零件加工具有非常典型的工艺流程。在Nomex蜂窝芯Nomex蜂窝零件典型工艺流程中，Nomex蜂窝芯零件的固持的情况决定着Nomex蜂窝芯Nomex蜂窝零件在加工过程中的状态，如果固持状态不理想，将会在加工过程中出现脱黏现象而导致将Nomex蜂窝芯拉起切伤的情况，Nomex蜂窝芯型面工装的要求蜂窝芯用胶带固持在垫板上，其主要步骤为：①清洗垫板或型面工装表面；②将双面胶带铺在垫板或型面工装表面；③将蜂窝芯放置在垫板或型面工装上；④因Nomex蜂窝芯零件为全型面结构，并且Nomex蜂窝芯为一种柔性易变形的材料，故其定位基准完全依靠型面工装。为保证和后续胶接状态时的对比检查状态，在保留蜂窝芯数控加工后数字量测量的同时，需要增设模拟量检查的外形卡板，采用双重控制措施来保证蜂窝芯型面的连续、光顺，又能够较为直观地控制后续胶接时关注的蜂窝芯高度。

[0009] 目前国内关于蜂窝结构的加工研究大都集中在顺铣方法上，主要以理论和试验为主研究确定蜂窝材料各项动、静态力学性能和加工参数的方法。主要研究方法有实验法和有限元法。利用实验方法研究双壁厚蜂窝材料共面压缩的力学规律问题。对于动态冲击载荷下蜂窝芯材力学性能的反常规的逆铣方法几乎没有相关文献报道。在《机电机械》图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：151-5519(2015)10-0224-021概论，上海飞机制造有限公司王伦公开的芳纶纸蜂窝芯的机械加工工艺分析文献中，公开了对芳纶纸蜂窝芯切削力分解及切屑产生过程的分析，公开了根据理论研究，结合实践分析的蜂窝加工时固持方案优缺点的研究结果，认为顺铣比逆铣加工效果好，且原片刀以及带粉碎体的原片刀能获得质量较好的蜂窝加工表面。认为顺铣时，切削力在与刀具主轴垂直面内，可分解为两个相互垂直：与刀具前进方向相反的Fa的力，垂直与加工面向材料内部的Fv的力。逆铣时，切削力在与刀具主轴垂直面内，可分解为两个相互垂直的力：与刀具前进方向相同的Fa，垂直与加工面向材料外部的Fv，铣削加工蜂窝逆铣会产生一个撕裂蜂窝的力，而顺铣则不会，主张加工蜂窝选择顺铣好。因此Nomex蜂窝零件加工顺序是按图5所示横向区域①-横向区域⑥，从上自下逐层向下加工的，最后到达蜂窝曲线加工型面的底部薄边3。专用蜂窝组合刀具由横向区域①上表面横向进给，逐层从横向区域①向底层⑥加工的顺序进行铣切。然而螺旋刃圆柱铣刀12顺时针旋转时，刀具上升螺旋刃切削力产生的向上分力F2对蜂窝有向上的拉力,在拉力的作用下蜂窝薄边容易被拉起并铣伤。由于Nomex蜂窝与金属加工原理的不同，Nomex的切削力的产生机理复杂。在图5所示的顺铣加工顺序显示的受力中，铣削Nomex的刀具旋转的铣削力由两部分组成，一部分为底部圆盘铣刀产生的切割力，另一部分为上部锯齿切削刃粉碎蜂窝产生的切削力，随着切削量的不同，两部分力的比例不断的变化，单个切削因素的影响规律未知，各个因素之间是否存在交互的影响规律也不能确定，因而Nomex蜂窝的切削力规律呈现复杂性的特点，这给NOMEX蜂窝加工的数据处理带来一定的难度。在刀具旋转对蜂窝的受力分析中，P点为刀具旋转切削Nomex蜂窝零件的时候蜂窝的受力。根据分力变化范围可以发现，在进给方向Y，P点切削力的最大值和变化范围是最小的，切削用量的变化对进给方向切削力的影响最小；Z方向切削力F2的最大值和变化范围是最大的，切削用量的变化对Z向切削力F2的影响最大。这是因为组合铣刀的呈45°螺旋刃，在垂直于进给方向和z向的方向上撕扯力要远远大于进给方向。在X方向，切削宽度对方向切削力F1影响最显著并且贡献最大，随着进给速度的增加，切削力逐渐增加。主轴转速对Y向切削力有显著影响，主轴转速的提高，切削力减小以及进给速度的提高，切削力有小幅减少的趋势。从切削力各个轴上变化的幅度来看，切削宽度对Z向力的影响更为显著。可见，切削宽度对切削力的影响效果要大于进给速度的作用，切削宽度为影响切削力的主要因素；随着切削深度的增加，切削力增大。随着进给速度的增加，切削宽度的等高线的间距增加，进给速度的增加使得切削宽度对Z向力的影响强度减少，即两者有负的交互作用。主轴转速和进给速度对各个方向的影响规律不尽相同。若单纯从减少Z向切削力的角度出发，在选择切削用量时，首先考虑的是切削宽度，其次为切削深度，进给速度和主轴转速的影响。它们是改变切削力方向的主要因素。经初步分析，这是Nomex蜂窝铣刀高速旋转，刀具与蜂窝接触时形成作用力，动态的剪切力和正压力，在剪切力的作用下纤维被切断，分离切屑。在正压力的作用下，轻质的蜂窝壁会发生变形，物体的变形是应力在内部传递的结果。应力的传递速度与材料的波速有关系。由于蜂窝切削速度非常高，正压力传递范围较小，而随着进给速度的提高，单位时间内进给量增大，相当于单位时间内动态应力传播的速度快，材料的变形相应增加，在切削速度不变的情况下，产生的毛刺就会增加。从上面的理论分析可以看出，蜂窝的相对变形实际上与切削速度与进给速度的比值有一定的联系，而且刀具螺旋刃需要倾斜的角度与型面的曲率半径和刀具底面半径有关。由于刀具底部的几何尺寸较大，在切削的基平面内，刀具的轴线不能与曲面的曲率半径共线，而是要倾斜一定的角度，否则就会出现过切或者漏切的现象。另外，刀具螺旋刃倾斜时，刀具上部等效螺旋角也会发生变化。这些变化改变了刀具的有效切削参数，对切削力产生影响。根据蜂窝制造工艺特性，蜂窝在面内呈各向异性，在Y方向和X方向的等效模量不同，刀具沿着不同方向进给时，实际的切削过程也不同。切削过程中，切削力并不是固定的，即使在一个周期内，也是有波动的，这是因为Nomex蜂窝是Nomex纸粘结而成的，Nomex在制造过程中纤维铺层并不均匀，纤维的方向也是随机的。切削过程中，纤维的断裂和切屑的分离不均匀，切削力必然会产生波动。另外，切削力在周期末达到最大值时，波动最为剧烈，原因大概有以下几个方面：蜂窝由单倍壁厚过渡到双倍壁厚，进给方向上的蜂窝厚度发生变化导致刀具的冲击。切削过程中，蜂窝纸板的压缩破坏主要与纸蜂窝芯的结构和蜂窝胞壁的屈曲有关,在刀具边缘，蜂窝芯格遭到破坏时留下切断的蜂窝壁，它们失去了芯格整体状态下的受力平衡，垂直于蜂窝壁的切削力必然会使蜂窝产生让刀，致使表面毛刺太多且切削尺寸不准确。双倍蜂窝壁厚处是由两层Nomex纸粘结而成的，粘结的时候浸胶工艺较难控制，浸胶的不均匀性也会导致切削力的波动。圆盘铣刀只是将底都切断，实际上侧面并没有切割，这样在切削层中，沿着蜂窝孔格方向，已切割的部分与未加工部分的蜂窝依然连接在一起，被切割的蜂窝无法分离。切割后的已加工蜂窝层与圆盘铣刀的刀柄碰撞，阻碍刀具的进给运动。

[0010] 蜂窝结构本身是一种结构复合材料，这种结构复合材料的加工方式与传统的方式不同，涉及到材料学、力学、热学等多学科交叉的很多关键性技术。由于Nomex蜂窝加工是一个极度非线性的耦合过程，其中涉及到Nomex纤维力学性能的非线性、蜂窝几何形状的非线性、加工中边界条件的非线性，并且还涉及强烈的热力耦合，摩擦，接触问题。对于这么复杂的系统级的非线性问题，非专注于非线性分析的强大软件平台很难解决。作为主要填充材料的蜂窝芯Nomex蜂窝零件，沿着轴向的上下型面为复杂的自由曲面，需要进行双面加工。Nomex蜂窝芯零件的加工技术作为一种新技术，存在着不断发展完善的过程。而常用的Nomex蜂窝芯的几何形状都是正六边形，选择不同铣削方式，铣削力的方向和分解也不相同，这对各向异性的蜂窝材料来说至关重要。

发明内容

[0011] 本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处和现有技术存在的偏见，提供一种铣削效率高，在现有加工条件下减少加工过程中产生粉尘和提高加工效率，能够延长蜂窝专用组合式铣刀寿命的薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，该方法不需要引进先进加工设备。

[0012] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法，其特征在于包括如下步骤：在蜂窝曲线加工型面的加工过程中，将Nomex蜂窝零件毛坯2通过双面胶带4固持在工装或垫板5上，并静压Nomex蜂窝零件毛坯2；在蜂窝加工前期双面胶带4固持状态好时，螺旋刃立铣刀将Nomex蜂窝零件毛坯2的待加工部分削成深度至少为10mm，槽间距至少为10mm的一系列的切槽，Nomex蜂窝零件毛坯2第一面以拼缝线和毛坯边界为基准找正后，将Nomex蜂窝零件毛坯2固持在垫板上加工，第二面加工时以第一面加工出的型面为基准，将Nomex蜂窝零件毛坯2固持在专用的型面铣夹上，利用螺旋刃立铣刀铣削发泡胶缝隙；加工发泡胶缝隙完毕后，换用带有圆锥盘回片铣刀15的蜂窝专用组合铣切刀具7进行切削，改变蜂窝专用组合铣切刀具7的旋转方向，由顺时针旋转切削改为逆时针旋转的方式对蜂窝芯材进行切削；机床中心向加工的切槽横向偏移Irma，刀具和刀柄采用3°～5°的刀具摆角10，根据刀具加工型面轨迹9高速旋转进给，刀柄沿着切槽方向以3°～5°的刀具摆角10，按①～⑥…竖层加工区加工分区顺序，从上至下渐入竖向竖层加工区①，顺序逐层铣削蜂窝曲线加工型面；直径大于蜂窝专用组合铣切的螺旋刃圆柱铣刀12端面直径的圆锥盘回片铣刀15，按刀具旋转方向8的逆时针旋转方式进行切割粗加工；圆锥盘回片铣刀15首先进入蜂窝曲线加工型面的底部薄边厚度方向上部竖层加工区①，其次，将位于圆锥盘回片铣刀15上部的螺旋刃圆柱铣刀12以3°～5°的刀具摆角（10），逆时针旋转进入竖层加工区①上部，铣切已被圆锥盘回片铣刀（15）下倾斜切缝后的上面层，利用其螺旋铣刀刃上的锯齿刃，铣切竖层加工区①上部竖面蜂窝层，将已经切断部分铣切出3°～5°刀具摆角10的斜坡，将容易被拉起铣伤的，且位于蜂窝曲线加工型面底部的薄边（3）最薄处的竖面层蜂窝切削轮廓1先加工完，然后，以上述同理的加工方式，逐层按②～⑥…竖层加工区顺序的加工分区，升程加工蜂窝曲线加工型面的其它部分。

[0013] 发明相比于现有技术具有如下有益效果。

[0014] 铣削效率高。本发明根据数控机床刀具既可以正向旋转又可以逆向旋转的特点和对蜂窝加工刀具结构进行分析,改变Nomex蜂窝零件加工的切削路线，选用非常规的逆向旋转,先加工曲线加工型面的薄边①，在加工过程中采取逆向加工顺序提高加工精度和表面质量，薄边竖层加工区①加工完后，按厚度方向逐层按②～⑥…竖层加工区顺序的加工分区加工蜂窝曲线加工型面，升程逐层加工其它部分的加工顺序，向不易铣伤的蜂窝曲线加工型面的厚边区域加工,提高了加工效率、减少了加工损耗，通过加工过程中3°～5°的刀具摆角10对蜂窝的压力，达到了蜂窝曲线加工型面薄边不易被拉起并铣伤的效果。随着圆锥盘回片铣刀15刀具楔角楔入的增加，螺旋刃圆柱铣刀12对已切割的竖向蜂窝条的纵向挤压切削作用增强，刀具切入宽度、深度增加，利用螺旋铣刀刃上的锯齿刃完成铣切竖层加工区①上部竖面蜂窝层，不仅铣削效率高，粉尘少，提高了功效和加工合格率，而且解决了蜂窝曲线加工型面薄边易被拉起并铣伤的问题。

[0015] 克服现有技术顺铣比逆铣加工效果好偏见。且原片刀以及带粉碎体的原片刀能获得质量较好的蜂窝加工表面。本发明采用蜂窝专用组合铣切刀具由顺时针旋转切削改为逆时针旋转的方式对蜂窝芯材进行切削，刀具和刀柄采用3°～5°的刀具摆角10；根据刀具加工型面轨迹9高速旋转进给，从上至下渐入竖向竖层加工区①，按①～⑥…竖层加工区顺序逐层铣削蜂窝曲线加工型面，蜂窝专用组合铣切刀具以3°～5°的刀具摆角，逆时针旋转进入铣切已被圆锥盘回片铣刀15下倾斜切缝后的竖层，利用其螺旋铣刀刃上的锯齿刃铣切加工区①上部竖面蜂窝层，将已经切断部分铣切出3°～5°刀具摆角10的斜坡，相当于在已被圆锥盘回片铣刀15倾斜切割后的上部蜂窝层的三角形竖面蜂窝条和切缝之间，形成了一个三角形竖面蜂窝条的楔子状的张力悬臂，圆锥盘回片铣刀15的切入，使得未加工的蜂窝更容易被螺旋刃圆柱铣刀12锯齿刃铣切断裂，这就像在物体的两端加上外力，使得物体更容易被锯齿刃铣切剪断一样快捷的显著效果。圆锥盘回片铣刀15刀具逆时针旋转时，克服了刀具对蜂窝有向上的压力。3°～5°的刀具摆角压力形成的铣切三角形区域，能保护蜂窝曲线加工型面薄边不被拉起，减少了蜂窝曲线加工型面薄边的破损。随着进给速度的增加，进给速度提高，三个方向的切削力都会减少，单位切削长度所需要的时间缩短。螺旋刃圆柱铣刀12刀具与已被圆锥盘回片铣刀15下倾斜切缝的蜂窝条之间的摩擦减少。蜂窝曲线加工型面最薄边加工完后，采用操作简单易行且只需在加工区域粘贴双面胶带，加工前的准备时间大大缩短。

[0016] 减少了加工过程中产生的粉尘。本发明首先用硬质合金螺旋刃立铣刀，将蜂窝试样铣削成深度为10mm，槽间距为10mm的一系列的槽，然后换用蜂窝专用组合铣切刀具，采用圆锥盘回片铣刀15进行铣削，机床回片铣刀具中心向来加工的槽横向偏移Irma，切削过程中，切屑为整体式竖面蜂窝条，利用回片铣刀，己切削蜂窝条自动分离，极少量被粉碎，几乎不产生粉尘，蜂窝条两头稍微翘曲，并且能够显著改善粉尘问题。其次通过改变加工顺序,将胶带固持状态不稳定,经常容易拉起的蜂窝曲线加工型面薄边区域先加工到位,避免了加工一段时间后粉尘的大量积累导致脱胶现象, 减少了Nomex蜂窝零件加工过程中的质量隐患，能极大地提高固持效率。由于粘贴区域面积小，几乎很少出现一块双面胶带不够用的情况，这样就大大减少了胶带与胶带之间的对接部分。因此在目前的铣削参数下，在粗加工这种需要大量去除材料的工序中，利用其30°～45°螺旋角螺旋铣刀刃上的锯齿刃铣切竖层加工区①上部竖面蜂窝层，铣切出3°～5°刀具摆角10的斜坡，将容易被拉起铣伤的，且位于蜂窝曲线加工型面底部的薄边3最薄的竖面层蜂窝切削轮廓1先加工完，然后，以上述同理的加工方式，逐层按②～⑥…竖层加工区顺序分区加工蜂窝曲线加工型面，升程加工其它部分，粗加工这种材料去除较多的工序，30°～45°螺旋角螺旋铣刀刃以较大的螺旋角实际增大的前角减小切削力，在一定程度上减缓前角质点的磨损，切断率明显提高，毛刺变得短而稀，蜂窝芯条短而整齐，蜂窝结构也尚未破损，几乎不产生毛刺。能够解决Nomex蜂窝加工中的粉尘多．危害大的问题。成本低、效果明显。解决了目前很多企业为了保证薄边加工的加工质量,引进价格昂贵的超声波加工设备,节约了大量的成本，节约成本效果明显。

[0017] 延长了蜂窝专用组合式铣刀的寿命。本发明针对具有发泡胶缝隙的拼接Nomex蜂窝加工中经常出现打刀，刀具破损严重，切削表面质量差等现象，根据蜂窝曲线加工型面的要求，采用数控编程的方式，利用螺旋刃立铣刀铣削发泡胶缝隙，使用硬质合金螺旋刃立铣刀首先加工发泡胶缝隙，硬质合金螺旋刃立铣刀具有较高的刚度，蜂窝专用铣刀切过发泡胶缝时，铣削发泡胶缝隙后，后续加工刀具不会碰到发泡胶缝和出现打刀的现象及刀具破损严重的情况，切削力就不会突增，这就极大的延长了Nomex纸基蜂窝零件、蜂窝专用组合式铣刀的寿命，提高了加工过程的表面质量和刀具的寿命，相比现有技术蜂窝专用组合式铣刀，没有现有技术顺铣切削刃粉碎已加工部分，避免了撕扯现象。接着换用蜂窝加工专用铣刀，加工Nomex蜂窝，切削力不会突变，出现突然拉起Nomex蜂窝零件的情况。

[0018] 本发明在保证蜂窝边缘质量时，采用30°～45°刀具的楔角让切削力分解到沿着蜂窝曲线加工型面厚度的方向。在刀具的底面，没有让刀现象，底面毛刺较少，蜂窝芯芯格保持完好，蜂窝加工后状态很稳定。

附图说明

[0019] 图1是本发明薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工示意图。

[0020] 图2是图1刀具逆时针旋转及受力状态的示意图。

[0021] 图3是本发明蜂窝专用组合式铣刀的构造示意图。

[0022] 图4为现有技术刀具顺时针旋转及其受力状态的示意图。

[0023] 图5是现有技术常规加工顺序示意图。

[0024]  图中：1切削轮廓，2Nomex蜂窝零件毛坯，3蜂窝曲线加工型面薄边，4双面胶带，5工装或垫板，6加工区域，7蜂窝专用组合铣切刀具，8刀具旋转方向，9刀具加工轨迹,10 刀具刀具摆角10,11刀柄,12 螺旋刃圆柱铣刀,13 平键,14 T形座螺纹档圈,15圆锥盘回片铣刀16圆锥片铣刀楔角。

具体实施方式

[0025] 参阅图1-图3。在以下描述的实施例中，根据本发明，加工机床选用五坐标高速铣床，基于大型非线性有限元软件ABAQUS，利用PYTHON语言进行二次开发，编写多种蜂窝几何建模和网格划分的ABAQUS插件，调用ABAQUS内核，实现几何建模和网格划分的自动化。程序编制时利用CATIA软件构成的加工模块、VERICUT模块和VERICUT软件开发的由NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、多轴模块、高级机床特征模块、实体比较模块和CAD/CAM接口等模块组成数控加工仿真系统进行NC 程序优化。针对目前应用较多的组合式蜂窝加工专用铣刀，在加工蜂窝前，先利用硬质合金螺旋刃立铣刀单独加工发泡胶，将Nomex蜂窝零件的待加工部分切槽，然后利用圆锥盘回片铣刀15进行切削，解决组合铣刀发泡胶导致刀具破损严重的问题。

[0026] 在蜂窝曲线加工型面的加工过程中，将Nomex蜂窝零件毛坯2通过双面胶带4固持在工装或垫板5上，将固持好蜂窝芯毛坯材料的上表面固持平台放置在机床工作台面上，并静压蜂窝毛坯；在蜂窝加工前期双面胶带4固持状态好时，换用带有圆锥盘回片铣刀15的蜂窝专用组合铣切刀具7，改变蜂窝专用组合铣切刀具7的旋转方向，启动加工程序进行铣削，由顺时针旋转切削改为逆时针旋转的方式对蜂窝芯材进行切削；刀具和刀柄采用3°～5°的刀具摆角10，根据刀具加工型面轨迹9高速旋转进给，从上至下渐入竖向竖层加工区①，按①～⑥…竖层加工区顺序逐层铣削蜂窝曲线加工型面；采用直径大于蜂窝专用组合铣切的螺旋刃圆柱铣刀12端面直径的圆锥盘回片铣刀15，按刀具旋转方向8的逆时针旋转方式进行切割粗加工；圆锥盘回片铣刀15首先进入蜂窝曲线加工型面厚度方向底部薄边上部的竖层加工区①，其次位于圆锥盘回片铣刀15上部的螺旋刃圆柱铣刀12，以3°～5°的刀具摆角10，逆时针旋转进入竖层加工区①上部，铣切已被圆锥盘回片铣刀15下倾斜切缝后的上面层，利用其螺旋铣刀刃上的锯齿刃铣切竖层加工区①上部竖面蜂窝层，将已经切断部分铣切出3°～5°刀具摆角10的斜坡，将容易被拉起铣伤的，且位于蜂窝曲线加工型面底部的薄边3最薄的竖面层蜂窝切削轮廓1先加工完，然后，以上述同理的加工方式，逐层按②～⑥…竖层加工区顺序的加工分区，升程加工蜂窝曲线加工型面的其它部分。

[0027] 固持平台只有固持底面为平面的Nomex蜂窝芯零件毛坯的通用平台和平台表面为特殊型面的专用固持平台两种，用于加工第一个型面时可以选用通用平台，对于两面都为型面的Nomex蜂窝零件，加工第二个型面时，可以采用第二种专用固持平台，必要时可以选用通用性强的磁性平台。固持工艺有双面带固定法、聚乙二醇固持方法、真空吸附固持法和基于磁场和摩擦学原理的固持方法四种之一，本实施例选用双面带固定法。双面带固定法虽然提供的固持力较小，在蜂窝削加工过程中经常出现固持力不足，蜂窝曲线加工型面蜂窝被拉起缺陷，由于双面粘结带法操作和原理比较简单，因此可以考虑利用双面胶带的一面粘结蜂窝底面，一面粘结工装平台实现固定，将Nomex蜂窝零件毛坯2通过双面胶带4固持在工装或垫板5上,通过沙袋对蜂窝毛坯进行静压30分钟。蜂窝芯Nomex蜂窝零件的固持方法主要取决于Nomex蜂窝零件毛坯的蜂窝芯面积大小。采用的固持方法时，不排除聚乙二醇固持方法和基于磁场和摩擦学原理的固持方法，或者当蜂窝芯总体面积相对较大时，加工区域仍然采用双面胶连接Nomex蜂窝零件与工作台，非加工区域上表面覆盖一层薄膜，通过真空的吸附力来完成对Nomex蜂窝零件的固持。

[0028] 在蜂窝芯的加工过程中，先用沙袋对固持在工装或垫板5上的Nomex蜂窝零件毛坯2进行之多30分钟的静压；Nomex蜂窝零件毛坯2静压后，用硬质合金螺旋刃立铣刀刀具在待加工层，切出宽度大于或等于螺旋刃立铣刀刀柄直径，一系列的槽间距W小于等于螺旋刃立铣刀半径R的切槽。

[0029] 圆锥盘回片铣刀15粗加工选用楔角30°～45°的无齿铣刀片，精加工过程中的外形加工和型面加工选用金剐石刀片。

[0030] 为了解决组合铣刀加工发泡胶导致刀具破损严重的问题，根据蜂窝曲线加工型面的要求，采用数控编程的方式，用整体硬质合金螺旋刃立铣刀单独加工发泡胶，蜂窝芯Nomex蜂窝零件第一面以拼缝线和毛坯边界为基准找正后，将Nomex蜂窝零件固持在垫板上加工，第二面加工时以第一面加工出的型面为基准，将Nomex蜂窝零件固持在专用的型面铣夹上，利用螺旋刃立铣刀铣削发泡胶缝隙；加工发泡胶缝隙完毕后，换用带有圆锥盘回片铣刀15的蜂窝专用组合铣切刀具7进行切削，机床中心向加工的切槽横向偏移Irma，刀柄沿着切槽方向以3°～5°的刀具摆角10，按①～⑥…竖层加工区加工分区顺序进给进行铣削。

[0031] 硬质合金螺旋刃立铣刀的刀具参数选用圆片直径D40mm-501mm，刀柄直径D8mm-13mm，刀具的总高度为50-70mm。为了保证一次的切割宽度至少为一个蜂窝孔格，切削深度的最大值不大于所选刀具刀柄的高度与夹持高度之差，切削深度为5mm-30mm，切削宽度大于5mm。螺旋刃立铣刀将蜂窝铣Nomex 蜂窝零件毛坯的待加工部分削成深度至少为10mm，槽间距至少为10mm的一系列的切槽，然后换用圆锥盘回片铣刀15进行切削，机床中心向加工的槽横向偏移Irma，刀柄沿着切槽方向进给，进给圆片铣蜂窝层通过高速旋转，圆锥盘回片铣刀15以很小楔角对Nomex蜂窝进行线缝切割，将竖层加工区切割成相当于悬臂粱的锐角三角形蜂窝竖条，使蜂窝在较小的变形和较高的应变率状态下把蜂窝切断，这样可以避免已加工蜂窝层阻碍刀具的进给和已加工蜂窝曲线加工型面与未加工蜂窝曲线加工型面难以分离的问题。采用圆锥盘回片铣刀15进行铣削时，圆锥盘回片铣刀15按刀具旋转方向8的逆时针，高速旋转的同时沿着同一方向作进给运动，将刀具绕轴线的旋转速度转化为弧度，约束轴线在非进给运动方向的平动自由度，按刀具加工轨迹9对蜂窝曲线加工型面薄边区域①进行粗精加工，高速旋转的底部圆锥盘回片铣刀15沿着蜂窝孔格方向将蜂窝曲线加工型面Nomex蜂窝芯，将蜂窝曲线加工型面底部纤维切断，使切削加工中的材料进入高应变和高应变率的阶段发生弹性变形及其塑性变形，直至最终切断纤维将被切割的蜂窝切屑分离，切割不产生粉尘。蜂窝加工组合铣切刀具刃端锯齿部分将圆锥盘回片铣刀15切割断的三角区蜂窝粉碎，避免切断后的三角带状蜂窝条阻碍刀柄的进给运动和加工部分缠绕主轴。粗精加工刀具旋转速度n=3000转/分-20000r/min，进给速度f=1200mm转/分；圆锥盘回片铣刀15盘片刀加工的转速可以为333r/s，盘片刀的半径R=30mm，最大静摩擦因数μ=0.5；
为了保证一次的切割宽度至少为一个蜂窝孔格，切削深度的最大值不大于所选刀具刀柄的高度与夹持高度之差，切削深度为5mm-30mm，切削宽度大于5mm。

[0032] 参阅图4。蜂窝专用组合铣切刀具7包括正反向T形对合的刀柄11和圆柱体周向上制有螺旋倾斜切削刃的螺旋刃圆柱铣刀12，以及从所述螺旋刃圆柱铣刀底部端面台阶孔伸入，通过T形座螺纹档圈14镙接的可换圆锥片铣刀15，其中，螺旋刃圆柱铣刀12通过平键13固联在刀柄11的T形圆柱上，且所述的螺旋刃圆柱铣刀12螺旋倾斜切削刃的刃口上制有锯齿刃。

[0033] 本发明特别参照优选的实施例来说明和展示，本领域的技术人员应理解，可以在形式上和内容上作出改型而不偏离本发明精神和范围。