1.一種飛機(jī)上下壁板制孔毛刺的控制方法,其特征在于通過(guò)控制制孔時(shí)施加在上壁板的壓力載荷來(lái)控制上壁板的變形量,補(bǔ)償下壁板由鉆削制孔產(chǎn)生的鉆削軸向力P而引起的下壁板產(chǎn)生的變形,從而達(dá)到控制壁板疊層材料間的間隙,進(jìn)而控制壁板夾層之間產(chǎn)生毛刺的方法,具體步驟如下:
1)根據(jù)壁板的制孔結(jié)構(gòu),通過(guò)試驗(yàn)得出制孔時(shí)的鉆削軸向力P
2)計(jì)算鉆孔時(shí)需施加在上壁板上的合適的壓力載荷Pc
2-1根據(jù)壁板結(jié)構(gòu)和材料屬性建立力學(xué)計(jì)算模型,根據(jù)步驟1)中得出的鉆削軸向力P,由彈性力學(xué)中薄板的彎曲問(wèn)題導(dǎo)出彈性曲面的微分控制方程(包括幾何方程,物理方程,平衡方程),計(jì)算出撓度ω
式中:撓度ω和橫向載荷q(即鉆削軸向力P)是極坐標(biāo)r和θ的函數(shù),D為壁板材料的彎曲剛度
2-2根據(jù)步驟2-1中計(jì)算出的撓度ω值,建立壁板疊層材料在制孔時(shí)的力學(xué)模型:
上下壁板采用周邊固定支撐,鉆削刀具鉆削下壁板時(shí),通過(guò)在上壁板上施加壓力載荷Pc,補(bǔ)償下壁板由于鉆削軸向力P產(chǎn)生的彎曲變形引起的上下壁板之間的間隙,使上下壁板在鉆削過(guò)程中的間隙量最小,也即上壁板和下壁板的最大撓度變形量相等,從而控制壁板疊層材料界面間產(chǎn)生毛刺;通過(guò)薄板彈性曲面的微分控制方程的極坐標(biāo)形式分別計(jì)算出上下壁板鉆孔中心受集中載荷和同心圓載荷的最大撓度變形量;該力學(xué)模型中集中載荷為鉆削時(shí)的軸向鉆削力P,同心圓載荷即為施加在上壁板的壓力載荷Pc
彎曲撓度通用公式為:
根據(jù)上面彎曲撓度公式得出:
上壁板彎曲撓度:
下壁板彎曲撓度:
2-3計(jì)算出合適的壓力載荷Pc
合適的壓力載荷Pc,也即使上下壁板既不能產(chǎn)生過(guò)大變形,也不能間隙量過(guò)大,
鉆削力P引起下壁板的最大彎曲撓度:
施加在上壁板的壓力載荷Pc引起的上壁板的最大彎曲撓度:
為使上下壁板之間的間隙最小,令:ω1max=ω2max
得到
即得出為控制上下壁板制孔時(shí)疊層材料界面產(chǎn)生毛刺,需施加在上壁板上的合適的壓力載荷Pc;
3)制孔時(shí),通過(guò)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將上壁板上的壓力載荷調(diào)節(jié)到計(jì)算出的合適的壓力載荷Pc,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制孔時(shí)上下壁板夾層之間毛刺的控制。