一种铝基蜂窝切削机的制作方法

本发明涉及切削加工领域，具体涉及一种铝基蜂窝切削机。

背景技术：

蜂窝结构是一种质量轻、强度高的结构，具有突出的抗压和抗弯曲能力，以最少的材料获得最大的受力，即强度重量比最大。

其中铝基蜂窝具备重量轻、用材少、成本低、强度高、表面平整、不易变形、抗冲击、缓冲性好、隔音等技术特点，尤其是在航天航空设备的制造上，铝基蜂窝广受好评。

但铝基蜂窝在加工过程中，铝基蜂窝是一个整体结构强度高的结构，但其本身铝的特性依旧存在，硬度较低，固定时难以使用装夹的方式进行固定，使得铝基蜂窝的固定较为困难。现阶段的铝基蜂窝固定方式以真空吸固定方式为主，但铝基蜂窝的蜂窝壁较薄，为达到真空吸固定的目的，需要设计许多真空吸头，分别对蜂窝壁进行固定，其工作量大，且固定效果不佳，真空吸效果容易在铝基蜂窝加工过程中被破坏，同时还会因为需要对铝基蜂窝进行固定的关系，在加工过程中需要设计额外的固定区域，容易造成材料的浪费。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服了现在的技术缺陷，提供一种可以固定效果好，固定效果不易被破坏，也不会造成铝基蜂窝浪费的一种铝基蜂窝切削机。

本发明的技术方案是，一种铝基蜂窝切削机，包括用于固定铝基蜂窝的固定座和用于对铝基蜂窝进行超声切削加工的切削手臂，所述固定座包括外壳、用于放置锡的加热台和用于放置铝基蜂窝的承载台，所述加热台可沿上、下方向移动连接在外壳内部，所述承载台固定连接在外壳的上端，所述加热台与承载台套接，所述加热台设有加热元件，所述承载台的底面设有供加热后的锡液穿过的渗液孔，所述切削手臂包括底座、转动座和切削刀头，所述转动座转动连接在底座上，所述转动座的转动轴线垂直于底座，所述切削刀头与转动座相连接,所述切削手臂还包括用于吸取铝屑的吸屑机，所述吸屑机设于靠近切削刀头的一端。

本发明的有益效果为：利用铝的熔点为660摄氏度，锡的熔点了232摄氏度，在铝基蜂窝放置到承载台上后，加热元件加热温度到300摄氏度左右，将锡熔化，对铝基蜂窝并无影响，然后将加热台上升，使锡通过渗液孔进入到承载台上，在锡液浸没铝基蜂窝的底部时，加热元件停止加热，并且可以通过自然冷却或者吹风机等方式将锡液降温凝固，从而使铝基蜂窝固定连接在承载台上，该连接方式的整体连接性强，将整体铝基蜂窝的底部将进行固定，固定牢靠，同时该固定结构通过承载台、加热台进行共同作用固定，固定效果稳定，而后就可以通过加工工具对铝基蜂窝进行加工，在加工完成后加热元件重新进行加热，等锡液熔化后，解除对铝基蜂窝的固定，加热台下降，锡液下沉，取出加工完成的铝基蜂窝，并将铝基蜂窝上粘连的少许锡块进行刮除，锡块与铝基蜂窝粘连不紧密，只需要简单刮除即可，该刮除过程不会对铝基蜂窝造成损坏，刮除下来的锡块可直接丢在承载台上，通过渗液孔回到加热台中，在切削过程中，通过超声切削技术，加工过程稳定，能有效消除颤振，具有不产生积屑瘤和没有毛刺的优点，可以实现避免铝基蜂窝的加工处在被加工时出现损坏的情况，通过吸屑机的作用，可以将切削下来的铝屑吸走，避免铝屑掉落到承载台上，尤其是避免铝屑混入到锡液中，以减少铝屑与锡液的分离操作，当然难以避免会有少许铝屑混入到锡液中，但是量较少，并不影响铝基蜂窝切削机的使用，使得维护周期长。

作为本发明的一种改进，所述加热台的底面与外壳的底面之间设有驱动装置，所述驱动装置的一端固定连接在加热台的底面，所述驱动装置的另一端固定连接在外壳的底面，所述加热台的底面还设有多个导向柱，多个所述导向柱沿驱动装置的周向均匀阵列分布，所述外壳的底面设有与多个导向柱相配合的导向套，通过所述改进，实现加热台的上、下移动动作，通过导向柱与导向套的使用，在加热台移动过程中，需要保证加热台的平整性，才能保证锡液的平整性，进行保证锡液固定铝基蜂窝的均匀性，保证铝基蜂窝固定的稳定性。

作为本发明的一种改进，所述加热台内设有元件腔，所述加热元件设于元件腔内靠近承载台的侧面和底面，所述元件腔内还填充有隔热材料，通过所述改进，元件腔的设计，可以对热能的利用率较大，避免热能的扩散，通过加热元件设于元件腔内靠近承载台的侧面和底面，可以使加热台对锡的加热速度更快，通过在元件腔内填充隔热材料的设计，可以限制热能的传递方向，保证热能往锡方向传递，快速升温，增加工作效率。

作为本发明的一种改进，所述渗液孔设有多个，多个所述渗液孔均匀阵列分布在承载台的底面，所述渗液孔远离加热台的一侧设有第一扩孔，所述渗液孔靠近加热台的一侧也设有第二扩孔，通过所述改进，在锡液渗透到承载台上时，锡液的分布更加均匀且渗透的速率也更加稳定，通过第一扩孔的设计，在锡液上升过程中，避免渗液孔被铝基蜂窝中的一个蜂窝所包围，而出现周边的蜂窝没有被锡液固定的情况，使铝基蜂窝的整体固定性下降的情况，同时可以使锡液的下沉过程更加平衡、快速，还可以在上次锡块刮除过程中为刮除下来且未回到加热台中的锡块提供一个放置处，避免这些锡块在下一次铝基蜂窝放置过程中产生干涉，而在锡液加热上升时，这些锡块会被熔化，回归锡液的整体中，该过程大大减少的工作强度，提高了工作效率，通过第二扩孔的设计，可以使锡液在进入承载台时更加顺畅。

作为本发明的一种改进，还包括装夹装置，所述装夹装置可移动连接在外壳上，通过所述改进，在铝基蜂窝的固定过程中，锡液的上升可能会造成铝基蜂窝偏移，导致后续加工工具的定位错误，故而需要先将铝基蜂窝进行初步定位，避免偏移，而后再进行固定，通过装夹装置来进行定位，还可以保证操作人员的安全，避免操作人员被烫伤，同时铝基蜂窝的底部还可能是曲面，单一的放置在承载台上，难以完成加工平面的位置的准确性，而先通过装夹装置进行定位，在使铝基蜂窝不会产生偏移和保证加工面的准确性后，再通过锡液固定铝基蜂窝，保证加工的准确性。

作为本发明的一种改进，所述切削手臂还包括第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂的一端与第二支撑臂的一端转动连接，所述第一支撑臂远离第二支撑臂的一端与转动座转动连接，所述第二支撑臂远离第一支撑臂的一端与切削刀头转动连接，通过所述改进，通过第一支撑臂绕转动座转动的设计，以增加切削手臂的灵活度，可以更好的实现对加工位置距离的控制，通过第二支撑臂绕第一支撑臂转动的设计，以增加切削手臂的灵活度，可以更好的满足对不同加工位置加工角度的需求，也可以满足更远的加工位置的需求。

作为本发明的一种改进，所述切削刀头上设有超声波换能器，所述超声波换能器设于靠近第二支撑臂的一端，通过所述改进，实现切削刀头的超声切削效果，保证蜂窝纸切削的完整性和切削质量，避免蜂窝纸在切削过程中受到积屑的损坏。

作为本发明的一种改进，所述超声波换能器与第二支撑臂之间还设有液压减震器，通过所述改进，因为超声效果是双向的，不仅对切削刀头有超频震动的效果，对第二支撑臂也会有超频震动的效果，该超声震动会对第二支撑臂与切削刀头的连接的稳定性造成影响，而通过液压减震器的效果可以削弱该影响。

作为本发明的一种改进，所述吸屑机设于切削刀头远离液压减震器的一端，所述吸屑机包括进屑口和出屑口，所述切削刀头的加工处穿过进屑口，所述出屑口设于吸屑机的侧部，通过所述改进，在切削刀头对铝基蜂窝切削加工后，可以快速通过进屑口吸收铝屑，避免铝屑掉落到锡液中，同时通过出屑口将铝屑排出，避免铝屑在吸屑机中积累，影响后续的吸屑操作。

作为本发明的一种改进，所述吸屑机包括机壳和叶片，所述叶片转动连接在机壳内，所述机壳内设有至少一道震动螺纹，所述震动螺纹的末端设于出屑口处，通过所述改进，通过叶片的转动，产生负压，对铝屑进行吸取，在铝屑吸取进入机壳内后，紧贴机壳的内壁，通过吸屑机的震动和震动螺纹的设计，可以使铝屑沿着震动螺纹进行移动，最终移动至出屑口排出，同时通过震动还可以避免铝屑在机壳内堆积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明固定座爆炸示意图。

图3是本发明固定座剖视结构示意图。

图4是本发明渗液孔结构示意图。

图5是本发明切削刀头连接结构示意图。

图6是本发明吸屑机剖视结构示意图。

图7是本发明铝基蜂窝。

其中，附图标记为：1、外壳，2、加热台，2.1、加热元件，2.2、元件腔，2.3、石棉，3、承载台，3.1、渗液孔，3.2、第一扩孔，3.3、第二扩孔，4、底座、5、转动座，6、切削刀头，7、吸屑机，7.1、进屑口，7.2、出屑口，7.3、机壳，7.4、叶片，7.5、震动螺纹，7.6、轴套，8、驱动气缸，9、导向柱，10、导向套，11、装夹装置，11.1、移动轨，11.2、移动块，11.3、装夹板，11.4、连接板，11.5、限位块，12、第一支撑臂，13、第二支撑臂，14、超声波换能器，15、液压减震器，16、铝基蜂窝，17、电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明的结构：

如图1所示，一种铝基蜂窝切削机，其特征在于：包括用于固定铝基蜂窝16的固定座和用于对铝基蜂窝16进行超声切削加工的切削手臂，所述固定座包括外壳1、用于放置锡的加热台2和用于放置铝基蜂窝16的承载台3，所述加热台2可沿上、下方向移动连接在外壳1内部，所述承载台3固定连接在外壳1的上端，所述加热台2与承载台3套接，所述加热台2设有加热元件2.1，所述承载台3的底面设有供加热后的锡液穿过的渗液孔3.1，所述切削手臂包括底座4、转动座5和切削刀头6，所述转动座5转动连接在底座4上，所述转动座5的转动轴线垂直于底座4，所述切削刀头6与转动座5相连接,所述切削手臂还包括用于吸取铝屑的吸屑机7，所述吸屑机7设于靠近切削刀头6的一端。

如图2-4所示，所述加热台2的底面与外壳1的底面之间设有驱动气缸8，所述驱动气缸8的一端固定连接在加热台2的底面，所述驱动装置的另一端固定连接在外壳1的底面，所述加热台2的底面还设有四个导向柱9，四个所述导向柱9沿驱动装置的周向均匀阵列分布，所述外壳1的底面设有与四个导向柱9相配合的导向套10。

如图1所示，所述固定座还包括装夹装置11，所述装夹装置11可移动连接在外壳1上，装夹装置11包括固定连接在外壳1周向上的移动轨11.1，与移动轨11.1移动连接的移动块11.2，移动块11.2靠近承载台3的一端通过连接板11.4连接在装夹板11.3，通过连接板11.4在移动块11.2上的移动，可以调节装夹板11.3的位置，进而实现对不同规格的铝基蜂窝16的装夹，通过移动轨11.1与移动块11.2的移动连接，可以实现对铝基蜂窝16不同位置的装夹，在装夹板11.3调节到合适位置后，通过螺钉将连接板11.4固定在移动块11.2上，在移动轨11.1的两端设有限位块11.5，避免移动块11.2从移动轨11.1上脱离，在加热台2与承载台3的连接处设有耐高温密封圈，以防止锡液从加热台2与承载台3的连接处溢出。

如图3所示，所述加热台2内设有元件腔2.2，所述加热元件2.1设于元件腔2.2内靠近承载台3的侧面和底面，所述元件腔2.2内还填充有石棉2.3。

如图2、图4所示，所述渗液孔3.1设有多个，多个所述渗液孔3.1均匀阵列分布在承载台3的底面，所述渗液孔3.1远离加热台2的一侧设有第一扩孔3.2，所述渗液孔3.1靠近加热台2的一侧也设有第二扩孔3.3。

如图1、图5所示，所述切削手臂还包括第一支撑臂12和第二支撑臂13，所述第一支撑臂12的一端与第二支撑臂13的一端转动连接，所述第一支撑臂12远离第二支撑臂13的一端与转动座5转动连接，所述第二支撑臂13远离第一支撑臂12的一端与切削刀头6转动连接，所述切削刀头6上设有超声波换能器14，所述超声波换能器14设于靠近第二支撑臂13的一端，所述超声波换能器14与第二支撑臂13之间还设有液压减震器15。

如图6所示，所述吸屑机7设于切削刀头6远离液压减震器15的一端，所述吸屑机7包括进屑口7.1和出屑口7.2，所述切削刀头6的加工处穿过进屑口7.1，所述出屑口7.2设于吸屑机7的侧部，所述吸屑机7包括机壳7.3和叶片7.4，所述叶片7.4转动连接在机壳7.3内，所述机壳7.3内设有多道震动螺纹7.5，所述震动螺纹7.5的末端设于出屑口7.2处，叶片7.4通过轴套7.6与切削刀头6转动连接，轴套7.6上设有齿轮，在吸屑机7上设有电机17，通过齿轮传动将电机17与轴套7.6连接，从而实现叶片7.4的转动。

铝基蜂窝16的结构如图7所示。

上述底座4与转动座5的连接处、转动座5与第一支撑臂12的连接处、第一支撑臂12与第二支撑臂13的连接处、第二支撑臂13与切削刀头6的连接处设有不同型号的电机17，它们之间的转动连接均通过电机17驱动。

上述超声波换能器14可参照申请号为201820898051.4的一种多频超声波换能器。

上述液压减震器15可参照申请号为201310390537.9的液压减震器。

本发明中固定座的操作步骤如下：

s1：将铝基蜂窝16放置到承载台3上；

s11：通过装夹装置11预固定铝基蜂窝16；

s2：加热元件2.1对加热台2进行加热，使锡熔化；

s3：加热台2上升，锡液通过渗液孔3.1进入到承载台3上；

s4：待锡液与铝基蜂窝16的底端相接触，加热元件2.1停止加热；

s5：待锡液冷却凝固，将铝基蜂窝16固定在承载台3上；

s51：装夹装置11脱离对铝基蜂窝16的固定。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。