[发明专利]一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法

权利要求书

1.一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于，包括步骤如下：

第一步：将待加工件大端端面向上，使用压板装夹待加工件小端内侧金属壳体端框面；将待加工件大端的复合材料层与内部的金属壳体大端面铣齐平，在待加工件大端铣出连接孔，同时以金属壳体大端端框内圆的圆心为基准，在待加工件大端侧面的复合材料层上对称位置铣出基准面，将金属内基准转移到外侧复合材料层上；

第二步：装夹内支撑工装，将待加工件小端端面向上，使用连接螺栓和铣出的连接孔将待加工件大端固定到内支撑工装底座上，内支撑工装安装在待加工件的内部，将待加工件小端复合材料层与内部的金属壳体小端面铣齐平；

第三步：在待加工件的复合材料毛坯表面切割应力释放槽，在复合材料毛坯表面初步开出天线窗口，松开待加工件的装夹工具，然后重新装夹找正；

第四步：先分区去除复合材料毛坯余量厚度较大的部位，余量均匀后再以面对称加工方式去除余量至半精加工余量，切削方式选择平底钎焊金刚石盘刀磨削，按“之”字形走刀；松开待加工件的装夹工具，然后重新装夹找正；

第五步：用涡流测厚仪测量测厚度，与理论数模对比，计算复合材料毛坯所需加工厚度；以分区、面对称方式去除加工余量，切削方式选择平底钎焊金刚石盘刀磨削，按“之”字形走刀；

第六步：根据金属壳体上相应的窗口及各孔的位置，在复合材料毛坯对应位置处精加工窗口、钻孔，获得薄壁大面积异型复合材料壳体。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于：所述的薄壁大面积异型复合材料壳体包括内部的金属壳体和金属壳体外面包裹的复合材料层，所述的金属壳体的外层结构与复合材料层的内表面相匹配，金属壳体用于对外面包裹的复合材料层进行支撑。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于：所述的薄壁大面积异型复合材料壳体为面对称回转体，大端端口为圆形，小端端口为面对称的形状，大端和小端之间采用自由曲面平滑过渡。

4.根据权利要求3所述的一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于：所述复合材料层的材料为混杂纤维增强钡酚醛树脂复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于：所述的金属壳体表面为带内网格筋的铸铝薄壁曲面，曲面厚度为3～5mm；复合材料层为厚度3～5mm的复合材料曲面，曲面曲率为1～100，表面积为4m²以上，复合材料层曲面沿周向包裹金属壳体表面，金属端面外露。

6.根据权利要求1所述的一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于：所述内支撑工装包括底盘(1)、支撑盘(2)、侧向支撑顶杆(3)、下压压板(4)、中间立柱(5)，各层支撑盘(2)固定在中间立柱(5)上，中间立柱(5)安装在底盘(1)中心处，各支撑盘(2)沿边缘周向分布多个侧向支撑顶杆(3)，顶层的支撑盘(2)设有下压压板(4)用于辅助压紧，每个侧向支撑顶杆(3)由独立的单点伺服驱动单元控制侧向支撑顶杆(3)的伸缩位移，各单点伺服驱动单元以总线连接方式在主运动控制器下集中控制，实现外部控制所有侧向支撑顶杆(3)的位移和支撑压力。

7.根据权利要求1所述的一种薄壁大面积异型复合材料壳体低变形加工方法，其特征在于：所述平底钎焊金刚石盘刀包括三部分，中部为锥台结构，锥台结构小端连接圆柱体结构，锥台结构大端边缘连接环形的切削刃，切削刃内为与锥台结构同轴的柱形凸台，沿平底钎焊金刚石盘刀轴线开有通孔；切削刃外侧沿周向均布2～4条的带状排屑槽，切削刃外侧表面和内侧面均有金刚砂电镀涂层，内外侧面边缘均为圆弧过渡；柱形凸台和切削刃之间的凹槽底面上面镀砂，柱形凸台沿径向开凹槽。