采用半圓弧刀具超聲插切Nomex蜂窩芯的新方法*

康仁科，韓 坤，王毅丹，孟 倩，董志剛

（大連理工大學(xué)精密與特種加工教育部重點實驗室，大連 116024）

Nomex蜂窩復(fù)合材料以其優(yōu)異的性能如低密度、高比強度、抗沖擊、耐腐蝕而被廣泛地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域[1–3]。Nomex蜂窩芯材料是一種典型的難加工材料，具有各向異性、弱剛度的特點，其組成成分芳綸纖維強度高，難以被切斷。在蜂窩芯的加工過程中存在蜂窩壁撕裂、樹脂層脫落等問題。特別是對于飛機地板、襟翼、壁板和整流罩等具有復(fù)雜曲面輪廓邊界的典型結(jié)構(gòu)件，很難保證其輪廓邊界的質(zhì)量，在其加工過程中，存在加工精度和效率低、輪廓邊界不平齊、加工表面質(zhì)量差等問題。因此，如何保證蜂窩芯零件輪廓邊界的加工質(zhì)量是亟待解決的重要問題。

高速銑削是最常用的Nomex蜂窩芯加工方法之一[4–6]，該加工方法采用高速旋轉(zhuǎn)的組合銑刀將蜂窩芯材料切斷并把多余的材料粉碎去除，加工效率高，是Nomex蜂窩芯復(fù)雜曲面輪廓邊界加工和輪廓邊緣修型的傳統(tǒng)加工方法。但是此加工方法應(yīng)用于曲面輪廓邊界加工時存在諸多問題：輪廓加工過程中切削力大，容易出現(xiàn)蜂窩壁撕裂、樹脂孔格變形等缺陷；此外，在高速銑削加工過程中，由于粉碎刃不連續(xù)，作用于蜂窩壁的切削力不均勻，容易出現(xiàn)切削輪廓不平齊，纖維拉出，樹脂脫落等問題，從而影響加工質(zhì)量。近年來，超聲切削加工方法在很大程度上改善了Nomex蜂窩芯加工質(zhì)量，且能夠有效降低切削力，具有加工效率和加工精度高、加工環(huán)境友好的優(yōu)勢[7]。……