专利名称：蜂窝柔性材料加工固持的磁路控制方法
技术领域：
本发明涉及磁路控制方法，尤其涉及一种蜂窝柔性材料加工固持的磁路控 制方法。
背景技术：
在飞机制造中，复合材料的应用日益广泛。蜂窝柔性材料作为一种复合材料 具有重量轻，纤维方向强度高等优点，因而在航空领域得到了广泛的应用。国 外对这些关系到新材料应用和具体制造的关键工艺和工装技术秘而不宣，很难
从技术文献、专利或考察中获得此类飞机制造核心技术。目前，专利ZL 01 1 35679.0为蜂窝柔性材料固持提供了一种全新的固持方法，即基于强磁场和摩擦 吸附原理的蜂窝类柔性材料加工固持方法。虽然该专利为蜂窝的可靠加工固持 提供了新途径，但是利用该专利就必须涉及到磁路控制方法，目前还没有针对 基于磁场和摩擦吸附原理固持蜂窝柔性材料的相关磁路控制技术。尤其是加工 蜂窝柔性材料曲面零件时，就必须有相应的曲面固持平台和相应的磁路控制方 法。这些方面目前都没有相关研究。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种曲面蜂窝柔性材料零件加 工固持的磁路控制方法
1) 在滑座中安装相互间隔排列的滑座磁铁和滑座纯铁，固定面板由固定面 板纯铁和固定面板铝合金相互间隔排列而成，曲面面板由曲面面板铝合金和曲 面面板纯铁相互间隔排列而成；
2) 在滑座上方安装固定面板，滑座放置在机床平台上，滑座的一端安装步 进电机、轮蜗杆减速器，涡轮蜗杆减速器连接滑座下方的丝杠、螺母副；
3) 向曲面蜂窝柔性材料零件毛坯第一面的蜂窝中均匀灌入铁粉颗粒后，步进 电机通过蜗轮蜗杆减速器带动丝杠旋转，丝杠通过螺母副推动滑座，滑座上的 滑座纯铁对准固定面板纯铁，实现磁路开启，滑座磁铁的磁力线通过纯铁进入 到铁粉中，吸牢铁粉，实现曲面蜂窝柔性材料零件毛坯的固持，加工曲面蜂窝 柔性材料零件毛坯的第一面；
4) 步进电机通过蜗轮蜗杆减速器带动丝杠反向旋转，丝杠通过螺母副推动 滑座，使滑座上的滑座纯铁与固定面板纯铁相互错开，滑座磁铁的磁力线被固 定面板的铝合金阻挡，不能进入到铁粉当中，实现磁路断开，把曲面蜂窝柔性
材料零件毛坯从固定面板上取下；
5)根据曲面蜂窝柔性材料零件已经加工完的第一面的形状，选择不同端面 形状的曲面面板铝合金和曲面面板纯铁，拼装成曲面面板，把曲面面板定位、 锁紧、平放在固定面板之上，曲面面板的纯铁对准固定面板的纯铁，将在步骤3) 中加工完成的曲面蜂窝柔性材料零件毛坯第一面放置在曲面面板之上，开启磁 路，加工曲面蜂窝柔性材料零件毛坯的第二面，得到曲面蜂窝柔性材料零件。
所述磁铁和铝合金的厚度均为12mm、纯铁厚度17.8mm，固定面板与曲面 面板最大高度之和小于90mm。
所述的不同端面形状的曲面面板铝合金和曲面面板纯铁可以组合成不同端 面形状的曲面面板，可以固持不同曲面的蜂窝柔性材料零件；
本发明与现有技术相比具有的有益效果
1) 通过步进电机的驱动，改变固定面板上的纯铁、铝合金与滑座上磁铁、
纯铁之间相对位置，实现磁路的开启与关闭，完成平面蜂窝零件的固持；
2) 通过步进电机的驱动，改变固定面板、曲面面板上纯铁、铝合金与滑 座上磁铁、纯铁之间的相对位置，实现固定面板、曲面面板与滑座之间磁路的 开启与关闭，完成曲面蜂窝零件的固持。
图1为滑座与固定面板之间的相对位置关系； 图2为滑座、固定面板、曲面面板之间的相对位置关系； 图3为滑座、固定面板之间磁路的关闭状态； 图4为滑座、固定面板之间磁路的开启状态； 图5为滑座和固定面板、曲面面板之间磁路的关闭状态； 图6为滑座和固定面板、曲面面板之间磁路的开启状态；
图中滑座l、固定面板2、曲面面板3、滑座磁铁4、滑座纯铁5、固定面 板纯铁6、固定面板铝合金7、螺母副8、丝杠9、蜗轮蜗杆减速器IO、步进电 机ll、平面蜂窝零件毛坯12、曲面面板铝合金13、曲面面板纯铁14、曲面蜂 窝零件15。
具体实施例方式
曲面蜂窝柔性材料零件加工固持的磁路控制方法
1)在滑座1中安装相互间隔排列的滑座磁铁4和滑座纯铁5，固定面板2 由固定面板纯铁6和固定面板铝合金7相互间隔排列而成，曲面面板3由曲面 面板铝合金13和曲面面板纯铁14相互间隔排列而成；
2) 在滑座1上方安装固定面板2，滑座1放置在机床平台上，滑座1的一 端安装步进电机11、轮蜗杆减速器10，涡轮蜗杆减速器10连接滑座1下方的 丝杠9、螺母副8;
3) 向曲面蜂窝柔性材料零件毛坯12第一面的蜂窝中均匀灌入铁粉颗粒后， 步进电机11通过蜗轮蜗杆减速器10带动丝杠9旋转，丝杠9通过螺母副8推 动滑座l，滑座1上的滑座纯铁5对准固定面板纯铁6，实现磁路开启，滑座磁 铁4的磁力线通过固定面板纯铁6进入到铁粉中，吸牢铁粉，实现曲面蜂窝柔 性材料零件毛坯12的固持，加工曲面蜂窝柔性材料零件毛坯12的第一面；
4) 步进电机11通过蜗轮蜗杆减速器10带动丝杠9反向旋转，丝杠9通过 螺母副8推动滑座1，使滑座1上的滑座纯铁5与固定面板纯铁6相互错开，滑 座磁铁4的磁力线被固定面板2的铝合金7阻挡，不能进入到铁粉当中，实现 磁路断开，把曲面蜂窝柔性材料零件毛坯12从固定面板上取下；
5) 根据曲面蜂窝柔性材料零件已经加工完的第一面的形状，选择不同端面 形状的曲面面板铝合金13和曲面面板纯铁14，拼装成曲面面板3，把曲面面板 3定位、锁紧、平放在固定面板2之上，曲面面板3的纯铁14对准固定面板2 的纯铁6,将在步骤3)中加工完成的曲面蜂窝柔性材料零件毛坯12第一面放 置在曲面面板3之上，开启磁路，加工曲面蜂窝柔性材料零件毛坯12的第二面， 得到曲面蜂窝柔性材料零件15。
所述磁铁和铝合金的厚度均为12mm、纯铁厚度17.8mm，固定面板高度与 曲面面板最大高度之和小于90mm。
不同端面形状的曲面面板铝合金13和曲面面板纯铁14可以组合成不同端 面形状的曲面面板，可以固持不同的曲面蜂窝柔性材料零件；
实施例
1) 滑座磁铁4、固定面板铝合金7和曲面面板铝合金13的厚度均为12mm、 固定面板纯铁6和曲面面板纯铁14厚度均为17.8mm，固定面板2与曲面面板3 的最大高度之和小于90mm (图6);
2) 固定面板2安装在滑座1的上方(图1)，滑座l由多块磁铁4和多块纯 铁5相互间隔排列而成，固定面板2由多块纯铁6和多块铝合金7相互间隔排 列而成(图3);
3) 把蜂窝毛坯12放置在固定面板2上，预压紧，然后向蜂窝中均匀灌入 铁粉颗粒；
4) 步进电机ll、蜗轮蜗杆10通过丝杠9、螺母副8带动滑座1平移运动，
使得滑座上的纯铁5对准固定面板2上的纯铁6，磁路开启，磁力线传播到蜂窝 的铁粉中，通过摩擦力实现固持(图4);
5) 蜂窝毛坯12按照工艺规划进行加工；
6) 根据已经加工完的蜂窝柔性材料零件的曲面形状选择不同端面形状的曲 面面板铝合金13和曲面面板纯铁14，相互间隔地排成曲面面板3，把曲面面板 3定位、安装在固定面板2的上方(图2)，使曲面面板3的纯铁14对准固定面 板2的纯铁6(图5)，重复上述步骤，可以完成曲面蜂窝柔性材料零件15的加 工固持(图6)。
权利要求
1．一种曲面蜂窝柔性材料零件加工固持的磁路控制方法，其特征在于1)在滑座(1)中安装相互间隔排列的滑座磁铁(4)和滑座纯铁(5)，固定面板(2)由固定面板纯铁(6)和固定面板铝合金(7)相互间隔排列而成，曲面面板(3)由曲面面板铝合金(13)和曲面面板纯铁(14)相互间隔排列而成；2)在滑座(1)上方安装固定面板(2)，滑座(1)放置在机床平台上，滑座(1)的一端安装步进电机(11)、轮蜗杆减速器(10)，涡轮蜗杆减速器连接滑座下方的丝杠(9)、螺母副(8)；3)向曲面蜂窝柔性材料零件毛坯(12)第一面的蜂窝中均匀灌入铁粉颗粒后，步进电机(11)通过蜗轮蜗杆减速器(10)带动丝杠(9)旋转，丝杠(9)通过螺母副(8)推动滑座(1)，滑座(1)上的滑座纯铁(5)对准固定面板纯铁(6)，实现磁路开启，滑座磁铁(4)的磁力线通过纯铁(6)进入到铁粉中，吸牢铁粉，实现曲面蜂窝柔性材料零件毛坯(12)的固持，加工曲面蜂窝柔性材料零件毛坯(12)的第一面；4)步进电机11通过蜗轮蜗杆减速器(10)带动丝杠(9)反向旋转，丝杠(9)通过螺母副(8)推动滑座(1)，使滑座(1)上的滑座纯铁(5)与固定面板纯铁(6)相互错开，滑座磁铁(4)的磁力线被固定面板(2)的铝合金(7)阻挡，不能进入到铁粉当中，实现磁路断开，把曲面蜂窝柔性材料零件毛坯(12)从固定面板上取下；5)根据曲面蜂窝柔性材料零件已经加工完的第一面的形状，选择不同端面形状的曲面面板铝合金(13)和曲面面板纯铁(14)，拼装成曲面面板(3)，把曲面面板(3)定位、锁紧、平放在固定面板(2)之上，曲面面板(3)的纯铁(14)对准固定面板(2)的纯铁(6)，将在步骤3)中加工完成的曲面蜂窝柔性材料零件毛坯(12)第一面放置在曲面面板(3)之上，开启磁路，加工曲面蜂窝柔性材料零件毛坯(12)的第二面，得到曲面蜂窝柔性材料零件15。
2. 根据权利要求1所述的一种曲面蜂窝柔性材料零件加工固持的磁路控制 方法，其特征在于所述滑座磁铁(4)、固定面板铝合金(7)和曲面面板铝合金(13)的厚度均为12mm、固定面板纯铁(6)和曲面面板纯铁(14)厚度均为 17.8mm，固定面板(2)与曲面面板(3)的最大高度之和小于90mm。
3. 根据权利要求1所述的一种曲面蜂窝柔性材料零件加工固持的磁路控制 方法，其特征在于所述的不同端面形状的曲面面板铝合金(13)和曲面面板纯 铁(14)可以组合成不同的曲面面板(3)，可以固持不同的曲面蜂窝柔性材料 零件。
全文摘要
本发明公开了一种应用于蜂窝加工固持的磁路控制方法。包括滑座、固定面板、曲面面板、滑座磁铁、滑座纯铁、固定面板纯铁、固定面板铝合金、螺母副、丝杠、蜗轮蜗杆减速器、步进电机、平面蜂窝零件毛坯、曲面面板铝合金、曲面面板纯铁、曲面蜂窝零件。平面蜂窝零件毛坯和曲面蜂窝零件都属于被固持对象。方法基于专利“蜂窝类柔性材料的加工方法(ZL 01135679.0)”，可以实现1)通过步进电机的驱动，改变固定面板上的纯铁、铝合金与滑座上磁铁、纯铁之间相对位置，实现磁路的开启与关闭，完成平面蜂窝零件的固持；2)通过步进电机的驱动，改变固定面板、曲面面板上纯铁、铝合金与滑座上磁铁、纯铁之间的相对位置，实现固定面板、曲面面板与滑座之间磁路的开启与关闭，完成曲面蜂窝零件的固持。
文档编号B23Q3/15GK101362296SQ20081016160
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月16日 优先权日2008年9月16日
发明者刚 刘, 宋良煌, 屠智明, 柯映林, 汤立民, 董辉跃, 贾叔仕, 闻 郑 申请人:浙江大学