[发明专利]一种用于磨削复合材料管状蜂窝曲面的大圆角砂轮

说明书

本发明提供一种用于磨削复合材料管状蜂窝曲面的大圆角砂轮。本发明由圆柱形刀杆部分和磨头部分组成，所述圆柱形刀杆的顶端通过弹簧夹头连接在刀柄上，所述磨头部分的端面由平面和圆角绕磨头中心轴轴旋转形成的回转面组成。回转面在加工复杂曲面时可获得更高的加工精度。利用该大圆角砂轮对复合材料管状蜂窝曲面进行磨削加工，可有效抑制毛刺等加工损伤，并保证复合材料管状蜂窝曲面的高面形精度。

技术领域

本发明涉及难加工材料的切削加工领域，尤其涉及一种用于磨削复合材料管状蜂窝曲面的大圆角砂轮。

背景技术

反射面板是空间探测系统的核心功能部件，承担汇聚并反射电磁波的任务。考虑到减重和面形精度稳定性的需求，新一代反射面板通常采用全碳纤维复合材料夹芯结构。根据公开号为CN201810813952.3的专利文献所述，全碳纤维复合材料反射面板通常采用碳蜂窝夹层结构，但国内并没有成熟的碳蜂窝夹层结构制备工艺，从国外进口的材料成本又极其昂贵，在国内无法实现大规模使用；复合材料管状蜂窝结构的力学性能与碳蜂窝夹层结构类似，可满足我国新一代反射面板的需求。

由于反射面板具有复杂型面，在蒙皮与夹芯的胶接装配之前，需要对复合材料管状蜂窝构件进行二次加工。针对曲面的磨削加工，采用直径较小的金刚石球头砂轮时，砂轮中心部分切削速度低，加工表面易产生毛刺等加工损伤，影响反射面板蒙皮与夹芯的胶接装配质量。公开号为CN201410546413.X的专利文献提出采用安装在五轴联动数控机床上的杯形砂轮对曲面进行加工，通过调整砂轮回转轴线角度使得杯形砂轮端面与被加工曲面保持相切接触从而保证曲面的加工精度。但该种杯形砂轮只适用于加工凸曲面，在加工凹曲面时会留下较大的残余高度，加工出的曲面面形精度较差，无法满足反射面板夹芯的面形精度要求。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种用于磨削复合材料管状蜂窝曲面的大圆角砂轮。本发明采用的技术手段如下：

一种用于磨削复合材料管状蜂窝曲面的大圆角砂轮，由圆柱形刀杆部分和磨头部分组成，所述圆柱形刀杆的顶端通过弹簧夹头连接在刀柄上，所述磨头部分的端面由平面和圆角绕磨头中心轴轴旋转形成的回转面组成。

进一步地，所述平面的中心开有具有一定深度的凹槽。

进一步地，所述大圆角砂轮为电镀砂轮，磨料固定在所述磨头部分的端面和所述凹槽的内壁上。

进一步地，所述复合材料管状蜂窝待加工表面为凹面，所述圆角的半径小于待加工表面最小的曲率半径。

进一步地，在加工过程中，所述回转面的边缘始终高于待加工表面。

本发明砂轮端面的圆角在加工复杂曲面时可获得更高的加工精度。大圆角砂轮磨头部分的圆角的边缘高于待加工表面，可避免不具有切削能力的表面参与切削，有效抑制毛刺等加工损伤，从而实现复合材料管状蜂窝曲面的低损伤高面形精度加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例用于磨削复合材料管状蜂窝曲面的大圆角砂轮的主视图。

图2为本发明实施例的仰视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本发明实施例中磨削复合材料管状蜂窝曲面时大圆角砂轮圆角边缘与待加工表面的工作状态示意图。

图中：1、圆柱形刀杆部分，2、磨头部分，3、平面，4、圆角，5、凹槽；6、复合材料管状蜂窝构件，7、磨粒。

具体实施方式