CN111958020A - 一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于复合材料装配技术领域，公开了一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，加强环包括上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体，将框缘、加强框和复合材料壳体安装在装检夹具上预定位，拼接加强环；使用装检夹具钻模在加强环上制若干个均匀分布的定位孔；拆解加强环，将框缘安装到专用制孔钻模上制孔；然后将框缘、加强框和复合材料壳体再次安装在装检夹具上，利用定位孔定位，然后在框缘已制的孔上引钻加强框的孔。该制孔工艺方法能够确保定位基准同一，避免了手工划线制孔造成的误差，保证了孔位精度，并且大大缩短了制孔时间，提高了生产效率。

Description

一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法

技术领域

本发明属于复合材料装配技术领域，涉及一种雷达天线罩装配中的制孔方法，具体涉及一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法。

背景技术

在铆接装配中确定孔位的方法一般有：按图样尺寸划线、按样板、按导孔和钻模等四种方法。其中按图样尺寸划线是指根据产品图样上规定的尺寸，用钢板尺和铅笔在工件上划紧固件位置中心线。此法准确度较低、生产效率也低，钻孔的工作量大，只在试制或单件生产中采用。而对于有协调互换要求，或者对垂直度、圆度、位置尺寸等要求严格的孔，以及产品数量大而孔又多的，应尽量采用钻模制孔，保证制孔的质量。

图1所示加强环底面是雷达天线罩的加强固定装置，环面分为两层结构，并且有近220个孔通过铆钉铆接，之前采用手工划线、三检制孔的方式，准确度不稳定，并且生产效率也很低，完成一件装备的制孔需要4到5天的时间。而直接采用钻模制孔的方式，由于本加强环过大，并且分为两层、多组件的部件结构，一般的钻模结构和方法难以保证加强环各部件的相对位置关系，将影响制孔精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，改进工艺方法后只需一天即可完成，大大缩短了制孔时间，提高了生产效率。

本发明的技术方案是：

一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，加强环包括上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体，包括以下步骤：

步骤一、将上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体安装在装检夹具上预定位，拼接加强环；

步骤二、使用装检夹具钻模在加强环上制若干个均匀分布的定位孔；

步骤三、拆解加强环，将上框缘、下框缘和两个侧框缘安装到专用制孔钻模上；专用制孔钻模能够将上框缘、下框缘和两个侧框缘定位，并且具有所有孔位的钻套；然后在专用制孔钻模上对上框缘、下框缘和两个侧框缘制孔；

步骤四、将上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体再次安装在装检夹具上，利用定位孔定位，然后在上框缘、下框缘和两个侧框缘已制的孔上引钻上加强框和下加强框的孔。

进一步的，还包括步骤五：将加强环整体取下装检夹具，对所有孔进行扩孔、去毛刺和铆接。

进一步的，步骤一中，拼接后的加强环满足阶差要求和对缝要求。根据阶差要求和对缝要求对加强环进行检查，可以确保加工好的框缘符合设计要求。

进一步的，步骤二中，在加强环上制定位孔的数量是5个。

进一步的，在加强环与主机对应接口孔所匹配的位置制定位孔，分别在下框缘有3个定位孔，在两个侧框缘各有1个定位孔。孔的数量和位置是根据所有框缘的拼接结构设计的，该设计能够保证定位准确的同时，结构也能足够稳定，并且制孔数量不过多，防止不必要的误差。

进一步的，步骤三中，专用制孔钻模包括底座、定位面、压紧装置和制孔平台，定位面设在底座和制孔平台之间，是一个侧面具有型面的环形槽；制孔平台上具有所有孔的钻套和压紧装置。使用专用制孔钻模可以将几个框缘按照理论结构的形式将框缘固定住，然后进行制孔，保证孔的位置精度。

进一步的，步骤三中，将上框缘、下框缘和两个侧框缘从专用制孔钻模的侧面插入到专用制孔钻模的定位面中，然后将压紧装置切换至压紧状态，使得上框缘、下框缘和两个侧框缘固定在专用制孔钻模的定位面内；随即通过制孔平台上的钻套由上自下对上框缘、下框缘和两个侧框缘制孔；完成制孔后，将压紧装置切换至松开状态，取下上框缘、下框缘和两个侧框缘。

进一步的，步骤四中，使用定位销插在定位孔中对加强环进行定位。

进一步的，步骤四中，在上框缘、下框缘和两个侧框缘已制的孔上引钻上加强框和下加强框的孔时，每制好一个孔，使用临时紧固装置将引孔和制好的孔定位。这样可以保证加强框和框缘孔位的高精度对位。

本发明的优点是：

该制孔工艺方法两次装夹均使用φ3初孔定位，确保定位基准同一，避免了手工划线制孔造成的误差，保证了孔位精度

手工划线制孔需要两天时间完成，采用本制孔工艺方法后只需1天即可完成，大大缩短了制孔时间，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明加强环组合件结构示意图；

图2为本发明另一个加强环组合件结构示意图；

图3为本发明的专用制孔钻模示意图；

其中，1—上加强框，2—上框缘，3—左侧框缘，4—右侧框缘，5—下框缘，6—左侧定位孔，7—右侧定位孔，8—制孔钻头，9—钻套，10—制孔平台，11—压紧装置，12—底座。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。

本发明的方法是一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，加强环包括上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体，包括以下步骤：

步骤一、将上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体安装在装检夹具上预定位，拼接加强环；

步骤二、使用装检夹具钻模在加强环上制若干个均匀分布的定位孔；

步骤三、拆解加强环，将上框缘、下框缘和两个侧框缘安装到专用制孔钻模上；专用制孔钻模能够将上框缘、下框缘和两个侧框缘定位，并且具有所有孔位的钻套；然后在专用制孔钻模上对上框缘、下框缘和两个侧框缘制孔；

步骤四、将上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体再次安装在装检夹具上，利用定位孔定位，然后在上框缘、下框缘和两个侧框缘已制的孔上引钻上加强框和下加强框的孔。

步骤五、将加强环整体取下装检夹具，对所有孔进行扩孔、去毛刺和铆接。

其中，步骤一中，拼接后的加强环满足阶差要求和对缝要求。根据阶差要求和对缝要求对加强环进行检查，可以确保加工好的框缘符合设计要求。

步骤二中，在加强环上制定位孔的数量是5个。

在加强环与主机对应接口孔所匹配的位置制定位孔，分别在下框缘有3个定位孔，在两个侧框缘各有1个定位孔。孔的数量和位置是根据所有框缘的拼接结构设计的，该设计能够保证定位准确的同时，结构也能足够稳定，并且制孔数量不过多，防止不必要的误差。

步骤三中，专用制孔钻模包括底座、定位面、压紧装置和制孔平台，定位面设在底座和制孔平台之间，是一个侧面具有型面的环形槽；制孔平台上具有所有孔的钻套和压紧装置。使用专用制孔钻模可以将几个框缘按照理论结构的形式将框缘固定住，然后进行制孔，保证孔的位置精度。将上框缘、下框缘和两个侧框缘从专用制孔钻模的侧面插入到专用制孔钻模的定位面中，然后将压紧装置切换至压紧状态，使得上框缘、下框缘和两个侧框缘固定在专用制孔钻模的定位面内；随即通过制孔平台上的钻套由上自下对上框缘、下框缘和两个侧框缘制孔；完成制孔后，将压紧装置切换至松开状态，取下上框缘、下框缘和两个侧框缘。

步骤四中，使用定位销插在定位孔中对加强环进行定位。在上框缘、下框缘和两个侧框缘已制的孔上引钻上加强框和下加强框的孔时，每制好一个孔，使用临时紧固装置将引孔和制好的孔定位。这样可以保证加强框和框缘孔位的高精度对位。

下面结合附图说明本发明另一个实施例。

该制孔工艺方法采用加强环组合件制孔过程中两次装夹均使用相同的定位初孔定位，确保定位基准同一，避免了手工划线制孔造成的误差，保证了孔位精度。

该制孔方法的具体操作步骤为：

一、将图1中的复合材料壳体、上下侧框缘、上下加强框安装至装检夹具预定位、拼接加强环，满足阶差、对缝要求。

二、在图2所示5个加强板锥销孔位置处使用装配夹具钻模制5-φ3初孔，这五个孔与主机对应的接口孔匹配，分别位于下框缘上的三个和两个侧框缘的各一个，并且打穿加强框。

三、将上、下、侧框缘取下安装至其专用制孔钻模上，如图3所示，专用制孔钻模有定位面和压紧装置，能够将所有框缘定位安装在上面，专用制孔钻模上有所有孔位的钻套；专用制孔钻模包括制孔平台和定位型面，上、下、侧框缘从侧面插入到定位型面内，将制孔平台上设置的压紧器切换至压紧状态，然后从其上方的制孔平台由上自下制孔。调整框缘满足与钻模定位面贴合间隙要求后由钻模制上、下、侧框缘上的φ3初孔。

四、将上、下、侧框缘与上、下加强框和复合材料壳体再次安装至装检夹具，调整至满足阶差、对缝要求后，将第二部所制的5-φ3初孔使用定位销定位。由上、下、框缘初孔引钻至上下加强框上(即用框缘的孔对加强框引孔制孔)，制一孔接着使用临时紧固件定位(即每打一个孔，插一个定位销定位)。

五、将加强整体取下扩孔、去毛刺、铆接。

本发明已成功应用到某型机头雷达罩的加强环组件制孔铆接工序中。

Claims (9)

1.一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，加强环包括上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体，包括以下步骤：

步骤一、将上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体安装在装检夹具上预定位，拼接加强环；

步骤二、使用装检夹具钻模在加强环上制若干个均匀分布的定位孔；

步骤三、拆解加强环，将上框缘、下框缘和两个侧框缘安装到专用制孔钻模上；专用制孔钻模能够将上框缘、下框缘和两个侧框缘定位，并且具有所有孔位的钻套；然后在专用制孔钻模上对上框缘、下框缘和两个侧框缘制孔；

步骤四、将上框缘、下框缘、两个侧框缘、上加强框、下加强框和复合材料壳体再次安装在装检夹具上，利用定位孔定位，然后在上框缘、下框缘和两个侧框缘已制的孔上引钻上加强框和下加强框的孔。

2.根据权利要求1所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，还包括步骤五：将加强环整体取下装检夹具，对所有孔进行扩孔、去毛刺和铆接。

3.根据权利要求1所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，所述的步骤一中，拼接后的加强环满足阶差要求和对缝要求。

4.根据权利要求1所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，所述的步骤二中，在加强环上制定位孔的数量是5个。

5.根据权利要求4所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，在加强环与主机对应接口孔所匹配的位置制定位孔，分别在下框缘有3个定位孔，在两个侧框缘各有1个定位孔。

6.根据权利要求1所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，所述的步骤三中，专用制孔钻模包括底座、定位面、压紧装置和制孔平台，定位面设在底座和制孔平台之间，是一个侧面具有型面的环形槽；制孔平台上具有所有孔的钻套和压紧装置。

7.根据权利要求6所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，所述的步骤三中，将上框缘、下框缘和两个侧框缘从专用制孔钻模的侧面插入到专用制孔钻模的定位面中，然后将压紧装置切换至压紧状态，使得上框缘、下框缘和两个侧框缘固定在专用制孔钻模的定位面内；随即通过制孔平台上的钻套由上自下对上框缘、下框缘和两个侧框缘制孔；完成制孔后，将压紧装置切换至松开状态，取下上框缘、下框缘和两个侧框缘。

8.根据权利要求1所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，所述的步骤四中，使用定位销插在定位孔中对加强环进行定位。

9.根据权利要求1所述的一种采用预定位与二次精确定位相结合的制孔工艺方法，其特征在于，所述的步骤四中，在上框缘、下框缘和两个侧框缘已制的孔上引钻上加强框和下加强框的孔时，每制好一个孔，使用临时紧固装置将引孔和制好的孔定位。

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