CN114769678A - 便携式手工制孔引导装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机零件高精度制孔领域，具体涉及便携式手工制孔引导装置及使用方法，包括：手持柄、装置主体、滑动套、滑动套止动销、滑动槽、制孔引导套、弹簧、排屑窗、定位脚支架、定位脚支架转轴、定位脚调整盘、定位脚滑动槽、定位脚和钻头导孔；此发明设计轻巧便携，使用方便简单，精度较高，应用范围广，制造容易，可拓展铰孔、攻丝等多种功能，具有较高的推广应用价值。

Description

便携式手工制孔引导装置及使用方法
技术领域
本发明属于飞机零件高精度制孔领域，公开了一种便携式手工制孔引导装置及使用方法,是具有辅助手工制孔保证制孔轴线与加工表面垂直的引导装置。适用于钳工在零件具有平面或曲面特征的表面手工制孔，同时能够有效保证制孔轴线与零件加工表面的法向垂直的形位设计要求。
背景技术
我国航空器的发展势头迅猛，飞机的整体外形设计朝向翼身融合、隐身等特点发展。随之而来的就是飞机结构件的曲面化结构越来越多，零件加工精度越来越高。飞机零件装配，往往采用人工装配。在人工装配过程中，制孔成为了必不可少的操作环节。为了提高飞机机身外观的质量及飞机的整体隐身性能，在飞机设计时，机身理论外缘的铆钉孔、螺钉孔等全部都设计成为与机身外缘垂直的法向孔。这样就对操作工人的技能有很高的要求，制孔操作时，工人手持风钻，并施加轴向力，根本无法时时保证钻头与零件表面垂直，如果制孔不垂直，将直接影响飞机的隐身性能及外观质量。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种便携式能够实现钳工手工制孔时，孔轴线自动与零件被加工表面形成垂直角度的引导装置及使用方法。本装置采用三点定位一个平面的原理，引导装置的内孔与三点平面垂直，从而保证钻头在装置中的运动轨迹始终与定位平面垂直，以获得精准的制孔法向角度。
本发明技术方案如下：
便携式手工制孔引导装置，包括：手持柄1、装置主体2、滑动套3、滑动套止动销4、滑动槽5、制孔引导套6、弹簧7、排屑窗8、定位脚支架9、定位脚支架转轴10、定位脚调整盘11、定位脚滑动槽12、定位脚13和钻头导孔14；
所述的手持柄1，是人工操作时人手扶持的部位，表面设计有凸起，起到增大摩擦力和防滑的作用；手持柄1固定套在装置主体2的外表面；
所述的滑动套3设置在装置主体2的内孔中，滑动套3与装置主体2间隙配合，滑动套3能沿装置主体2内壁上下滑动；在滑动套3的一侧与滑动套止动销4一端连接，滑动套止动销4的另一端与设置在装置主体2侧壁的滑动槽5配合，滑动槽5沿装置主体2的竖直方向设置，滑动槽5长度小于装置主体2的高度，用于限定滑动套3在装置主体2的内孔中的运动路径范围，滑动套止动销4仅能在滑动槽5沿竖直方向上下滑动，防止滑动套3在装置主体2的内孔中旋转或脱出；
所述的在装置主体2为圆筒形，圆筒底端内侧设置有圆环形下沿端面，用于支撑弹簧7，装置主体2侧面设置有排屑窗8，用于防止钻销加工时产生的切屑在装置中堆积，影响加工质量和刀具寿命；加工产生的切削能通过排屑窗8排出；工人在操作时，可以通过排屑窗8对加工状态进行观察，实现可视化，还减轻装置的整体重量，提高可操作性；
所述的弹簧7，安装在装置主体2的内孔中，一端支顶在装置主体2的下沿，另一端支顶在滑动套3的底端面上,始终对滑动套3施加向上的推力，防止滑动套3受重力影响自然下落；在下压制孔操作完成后，滑动套3会在弹簧7的作用下自动回到装置主体2顶端；
所述的制孔引导套6，是带有凸肩的钻套，并设置有钻头导孔14，安装在滑动套3的内孔中；制孔操作时，制孔引导套6跟随滑动套3一同在装置主体2的内孔中上下运动，用于对钻头的轴线限定，防止钻头歪斜；制孔引导套6，是可更换的标准件，使用时，根据不同的钻头工具规格选取；
所述的定位脚13的上端设置有螺栓，螺栓穿过定位脚调整盘11上的定位脚滑动槽12，通过螺纹与定位脚支架9的一端连接；定位脚13数量至少是三个，是高度相同的倒圆锥体，对便携式手工制孔引导装置在零件表面形成等距支点，定位脚13之间形成的平面始终与滑动套3的运动方向和制孔引导套6、钻头导孔14的轴心线垂直；
所述的定位脚支架9的另一端通过定位脚支架转轴10连接在装置主体2的下端面上，定位脚支架9能连带定位脚13围绕定位脚支架转轴10圆周运动；
所述的定位脚调整盘11位于装置主体2下端，与装置主体2同轴，是调整定位脚13定位范围的部件，定位脚调整盘11上的定位脚滑动槽12与定位脚13的数量一致，各个定位脚滑动槽12的行径相同，且每个定位脚滑动槽12逐渐远离定位脚调整盘11轴心，定位脚调整盘11绕自身圆心旋转；通过顺时针或逆时针旋转定位脚调整盘11，使得定位脚13的上端的螺栓沿着定位脚滑动槽12滑动，滑动过程中，螺栓带动定位脚支架9绕着定位脚支架转轴10旋转；定位脚调整盘11能够调整定位脚13与装置主体2的圆心之间的半径大小的缩放，得到不同大小的定位半径；根据零件实际表面大小，调整定位面的大小。
进一步的，所述的定位脚调整盘11为圆盘形，圆盘外围设置有延伸部，延伸部上设置有定位脚滑动槽12，定位脚滑动槽12为圆弧形，圆弧的圆心与装置主体2的轴心不同心；定位脚调整盘11位于装置主体2底部的定位脚支架9和定位脚13之间。
便携式手工制孔引导装置的使用方法，包括以下步骤：
1、依据图纸尺寸或制孔样板，在零件加工表面勾划孔位置；
2、将钻头依据所需长度，安装在手动钻具上；
3、将钻头导孔14与钻头直径规格相等的制孔引导套6，插入滑动套3的内孔中；
4、手动旋转定位脚调整盘11，缩放三个定位脚13的位置，保证三个定位脚13都能接触到零件制孔表面，并确保三点定位稳定可靠；
5、逐一旋转定位脚13，拧紧固定，确保定位脚调整盘11不能转动；
6、右手持钻具，左手持装置的手持柄1；
7、将钻头插入制孔引导套6上的钻头导孔14；
8、将钻头尖对准在零件加工表面勾划的孔位线；
9、左手按住制孔引导装置，将三个定位脚13紧靠在零件制孔表面；
10、右手启动钻具，使钻头旋转；
11、右手向前推动钻具，实施钻孔；
12、制孔过程中，要及时通过排屑窗8观察制孔状态；
13、如果钻头长度不够，将钻具顶着引导套6一同向钻孔方向运动；
14、制孔完成后，右手撤出钻头；
15、关闭钻具。
本发明的有益效果：
此发明设计轻巧便携，使用方便简单，精度较高，应用范围广，制造容易，可拓展铰孔、攻丝等多种功能，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1是装置结构主视图；
图2是装置结构主视图的A-A剖视图；
图3是装置结构左视图；
图4是装置结构俯视图；
图5是装置应用示意图；
图中：1、手持柄；2、装置主体；3、滑动套；4、滑动套止动销；5、滑动槽；6、制孔引导套；7、弹簧；8、排屑窗；9、定位脚支架；10、定位脚支架转轴；11、定位脚调整盘；12、定位脚滑动槽；13、定位脚；14、钻头导孔
具体实施方式
1、依据图纸尺寸或制孔样板等制造依据，在零件加工表面勾划孔位置。
2、如图5所示，将钻头依据所需长度，安装在手动钻具上，零件设置在制孔装置底端，例如风动钻、电动钻等。
3、将钻头导孔14与钻头直径规格相等的制孔引导套6，插入滑动套3的内孔中，滑动套3与装置主体精密间隙配合。
4、手动旋转定位脚调整盘11，缩放三个定位脚13的位置，保证三个定位脚13都能接触到零件制孔表面，定位脚13采用硬质塑料材质，防止划伤零件表面；定位脚调整盘11上的定位脚滑动槽12与定位脚13的数量一致；定位脚滑动槽12是圆弧状，圆弧的圆心与装置主体的圆心不同心。并确保三点定位稳定可靠。
5、逐一旋转定位脚13，拧紧固定。确保定位脚调整盘11不能转动。
6、右手持钻具，左手持装置的手持柄1，手持柄1与装置主体2采用工业强力胶粘接。
7、将钻头插入制孔引导套6上的钻头导孔14。
8、将钻头尖对准在零件加工表面勾划的孔位线。
9、左手按住此装置，将三个定位脚13紧靠在零件制孔表面。
10、右手启动钻具，使钻头旋转。
11、右手向前推动钻具，实施钻孔。
12、制孔过程中，要及时通过排屑窗8观察制孔状态。
13、如果钻头长度不够，也可以将钻具顶着引导套6一同向钻孔方向运动。
14、制孔完成后，右手撤出钻头。
15、关闭钻具。

Claims (3)

1.便携式手工制孔引导装置，其特征在于，包括：手持柄(1)、装置主体(2)、滑动套(3)、滑动套止动销(4)、滑动槽(5)、制孔引导套(6)、弹簧(7)、排屑窗(8)、定位脚支架(9)、定位脚支架转轴(10)、定位脚调整盘(11)、定位脚滑动槽(12)、定位脚(13)和钻头导孔(14)；
所述的手持柄(1)，是人工操作时人手扶持的部位，表面设计有凸起，起到增大摩擦力和防滑的作用；手持柄(1)固定套在装置主体(2)的外表面；
所述的滑动套(3)设置在装置主体(2)的内孔中，滑动套(3)与装置主体(2)间隙配合，滑动套(3)能沿装置主体(2)内壁上下滑动；在滑动套(3)的一侧与滑动套止动销(4)一端连接，滑动套止动销(4)的另一端与设置在装置主体(2)侧壁的滑动槽(5)配合，滑动槽(5)沿装置主体(2)的竖直方向设置，滑动槽(5)长度小于装置主体(2)的高度，用于限定滑动套(3)在装置主体(2)的内孔中的运动路径范围，滑动套止动销(4)仅能在滑动槽(5)沿竖直方向上下滑动，防止滑动套(3)在装置主体(2)的内孔中旋转或脱出；
所述的在装置主体(2)为圆筒形，圆筒底端内侧设置有圆环形下沿端面，用于支撑弹簧(7)，装置主体(2)侧面设置有排屑窗(8)，用于防止钻销加工时产生的切屑在装置中堆积，影响加工质量和刀具寿命；加工产生的切削能通过排屑窗(8)排出；工人在操作时，可以通过排屑窗(8)对加工状态进行观察，实现可视化，还减轻装置的整体重量，提高可操作性；
所述的弹簧(7)，安装在装置主体(2)的内孔中，一端支顶在装置主体(2)的下沿，另一端支顶在滑动套(3)的底端面上,始终对滑动套(3)施加向上的推力，防止滑动套(3)受重力影响自然下落；在下压制孔操作完成后，滑动套(3)会在弹簧(7)的作用下自动回到装置主体(2)顶端；
所述的制孔引导套(6)，是带有凸肩的钻套，并设置有钻头导孔(14)，安装在滑动套(3)的内孔中；制孔操作时，制孔引导套(6)跟随滑动套(3)一同在装置主体(2)的内孔中上下运动，用于对钻头的轴线限定，防止钻头歪斜；制孔引导套(6)，是可更换的标准件，使用时，根据不同的钻头工具规格选取；
所述的定位脚(13)的上端设置有螺栓，螺栓穿过定位脚调整盘(11)上的定位脚滑动槽(12)，通过螺纹与定位脚支架(9)的一端连接；定位脚(13)数量至少是三个，是高度相同的倒圆锥体，对便携式手工制孔引导装置在零件表面形成等距支点，定位脚(13)之间形成的平面始终与滑动套(3)的运动方向和制孔引导套(6)、钻头导孔(14)的轴心线垂直；
所述的定位脚支架(9)的另一端通过定位脚支架转轴(10)连接在装置主体(2)的下端面上，定位脚支架(9)能连带定位脚(13)围绕定位脚支架转轴(10)圆周运动；
所述的定位脚调整盘(11)位于装置主体(2)下端，与装置主体(2)同轴，是调整定位脚(13)定位范围的部件，定位脚调整盘(11)上的定位脚滑动槽(12)与定位脚(13)的数量一致，各个定位脚滑动槽(12)的行径相同，且每个定位脚滑动槽(12)逐渐远离定位脚调整盘(11)轴心，定位脚调整盘(11)绕自身圆心旋转；通过顺时针或逆时针旋转定位脚调整盘(11)，使得定位脚(13)的上端的螺栓沿着定位脚滑动槽(12)滑动，滑动过程中，螺栓带动定位脚支架(9)绕着定位脚支架转轴(10)旋转；定位脚调整盘(11)能够调整定位脚(13)与装置主体(2)的圆心之间的半径大小的缩放，得到不同大小的定位半径；根据零件实际表面大小，调整定位面的大小。
2.权利要求1所述的便携式手工制孔引导装置，其特征在于，所述的定位脚调整盘(11)为圆盘形，圆盘外围设置有延伸部，延伸部上设置有定位脚滑动槽(12)，定位脚滑动槽(12)为圆弧形，圆弧的圆心与装置主体(2)的轴心不同心；定位脚调整盘(11)位于装置主体(2)底部的定位脚支架(9)和定位脚(13)之间。
3.权利要求1或2所述的便携式手工制孔引导装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1、依据图纸尺寸或制孔样板，在零件加工表面勾划孔位置；
2、将钻头依据所需长度，安装在手动钻具上；
3、将钻头导孔(14)与钻头直径规格相等的制孔引导套(6)，插入滑动套(3)的内孔中；
4、手动旋转定位脚调整盘(11)，缩放三个定位脚(13)的位置，保证三个定位脚(13)都能接触到零件制孔表面，并确保三点定位稳定可靠；
5、逐一旋转定位脚(13)，拧紧固定，确保定位脚调整盘(11)不能转动；
6、右手持钻具，左手持装置的手持柄(1)；
7、将钻头插入制孔引导套(6)上的钻头导孔(14)；
8、将钻头尖对准在零件加工表面勾划的孔位线；
9、左手按住制孔引导装置，将三个定位脚(13)紧靠在零件制孔表面；
10、右手启动钻具，使钻头旋转；
11、右手向前推动钻具，实施钻孔；
12、制孔过程中，要及时通过排屑窗(8)观察制孔状态；
13、如果钻头长度不够，将钻具顶着引导套(6)一同向钻孔方向运动；
14、制孔完成后，右手撤出钻头；
15、关闭钻具。
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