CN114799278A - 一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具，包括定位套筒，定位套筒的前端与弧型加工面接触，以实现对弧型加工面上待钻孔位置进行初次定位。定位套筒的末端插入有钻孔结构，钻孔结构的钻头位于定位套筒内，钻头在定位套筒的引导下与弧型加工面上待钻孔位置相对应。本发明设计的钻具能够确保零部件弧型加工面上定位孔或安装孔的质量，以大幅度提升零部件的质量、寿命、加工效率。

Description

一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具

技术领域

本发明属于航空发动机零部件加工技术领域，涉及零部件加工面特别是弧型加工面上的钻孔技术，具体涉及一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具。

背景技术

产品零部件在加工时，通常需要在不同加工面上加工定位孔或安装孔进行各零部件之间的定位或组装，例如航空发动机大型反推装置中，导轨梁组件是其重要的零部件之一，且其加工面为弧形面，需要在弧形面加工铆钉孔进行零件之间的连接。

目前，大型反推装置上弧形面上铆钉孔是用手电钻直接钻孔当，在钻孔过程中存在孔斜、孔大、椭圆形孔等问题，会出现铆接后铆钉与基体贴合面间隙大、返工返修等情况，影响铆接的质量和寿命，进而影响航空发动机大型反推装置性能问题，因此，亟需对现有手电钻及钻孔方法进行改进。

发明内容

为了解决通过手电钻钻孔时出现孔斜、孔大、椭圆形孔等的问题，本发明提供了一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具，本发明的钻具能够确保零部件弧型加工面上定位孔或安装孔的质量，以大幅度提升零部件的质量、寿命、加工效率。

实现发明目的的技术方案如下：一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具，包括定位套筒，定位套筒的前端与弧型加工面接触，以实现对弧型加工面上待钻孔位置进行初次定位。

定位套筒的末端插入有钻孔结构，钻孔结构的钻头位于定位套筒内，钻头在定位套筒的引导下与弧型加工面上待钻孔位置相对应。

本发明设计的钻具，通过定位套筒能够实现钻具与弧型加工面上待钻孔位置的准确定位，避免出现钻孔过程中出现孔斜、孔大、椭圆形孔等问题，保证钻孔质量。

进一步的，上述定位套筒的前端为环形端面，且环形端面的中部设有定位套，定位套用于实现所述钻头与弧型加工面上待钻孔位置的二次定位。

进一步的，上述钻孔结构包括轴承套，轴承套插入定位套筒内并与定位套筒螺纹连接。

轴承套内设有传动轴，传动轴的一端设有钻头，另一端设有驱动器，驱动器驱动传动轴在定位套筒内向定位套筒的前端方向运动，以带动钻头对弧型加工面上的带钻孔位置钻孔。

更进一步的，上述钻孔结构还包括锁紧环，锁紧环设在轴承套外部，用于调整钻孔深度并对钻孔结构进行锁死。

更进一步的，上述钻孔结构还包括套设在传动轴上的弹性复位组件，且弹性复位组件位于靠近驱动器一端的轴承套的腔体内，弹性复位组件用于在钻孔完成后使传动轴带动钻头快速复位。

优选的，上述腔体包括轴承套内沿钻头至驱动器方向设置的直径依次增大且同轴的第一腔体、第二腔体、第三腔体，弹性复位组件的弹性件位于第一腔体及所述第二腔体内，弹性复位组件的轴承位于第三腔体内且与弹性件接触。

进一步的，上述定位套筒上还开设有观察孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过定位套筒能够实现钻具与弧型加工面上待钻孔位置的准确定位，避免出现钻孔过程中出现孔斜、孔大、椭圆形孔等问题，保证钻孔质量。

2.在根据钻孔工艺要求，通过轴承套与定位套筒调整好钻孔深度后，通过锁紧环与定位套筒端面接触对轴承套进行锁紧，避免在钻孔过程中轴承套与定位套筒之间相对位置发生变化而影响钻孔质量。

3.钻孔结构上弹性复位组件的设置，能够快速的使钻头从钻好的孔内拔出，避免作业人员将钻具从孔上拔出而可能造成的孔损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具的示意图；

图2为本具体实施方式中轴承套的示意图；

其中，1.定位套筒；2.钻头；3.定位套；4.轴承套；5.传动轴；6.锁紧环；7.第一腔体；8.第二腔体；9.第三腔体；10.弹性件；11.轴承；12.止动销。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本具体实施方式提供了一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具，如图1所示，钻具包括定位套筒1，定位套筒1的前端与弧型加工面接触，以实现对弧型加工面上待钻孔位置进行初次定位。定位套筒1的末端插入有钻孔结构，钻孔结构的钻头2位于定位套筒1内，钻头2在定位套筒1的引导下与弧型加工面上待钻孔位置相对应。

在上述定位套筒1的一个改进实施例中，如图1所示，上述定位套筒1的前端为环形端面，且环形端面的中部设有定位套3，定位套3用于实现钻头2与弧型加工面上待钻孔位置的二次定位。弧型加工面上待钻孔位置钻孔时，以待钻的孔心为中心，在待钻孔位置上确定定位套筒1的环形端面及定位套3的投影位置，然后使钻具的定位套筒1环形端面和定位套3分别与相应的投影位置对应进行两次定位，确保钻孔位置的准确性。

优选的，由于弧型加工面上待钻的孔包括定位孔、安装孔等，不同定位孔、安装孔的孔径根据工艺要求可能相同也可能不同，因此为了使得钻具能够适用于不同孔径的钻孔需求，本具体实施方式中，定位套3可拆卸连接在定位套筒1的环形端面上，钻孔时，根据待钻孔孔径需求及钻头2对定位套3进行更换。

在上述定位套筒1的另一个改进实施例中，为了方便观察钻孔时定位套3的稳定性，在定位套筒1靠近前端的位置开设有观察孔(附图未画出)，观察孔的设置还可以可用来排屑和观察。

在上述定位套筒1的第三个改进实施例中，本具体实施方式的钻具为手持式钻具，钻孔时作业人员手握定位套筒1及下述驱动器进行钻孔，因此为了便于作业人员手持钻具，在定位套筒1上加工滚花增加定位套筒1表面的粗糙度便以于作业人员手持钻具。

在上述钻孔结构的一个实施例中，如图1所示，钻孔结构包括轴承套4，轴承套4插入定位套筒1内并与定位套筒1螺纹连接。轴承套4内设有传动轴5，传动轴5的一端设有钻头2，另一端设有驱动器(附图未画出)，驱动器驱动传动轴5在定位套筒1内向定位套筒1的前端方向运动，以带动钻头2对弧型加工面上的带钻孔位置钻孔。在本具体实施方式中，驱动器是用来使传动轴5转动并在轴承套4的内腔来回移动的，因此驱动器可以选择为驱动电机，也可以选用其他具有相同功能的驱动器。

在上述钻孔结构的一个改进实施例中，如图1所示，钻孔结构还包括锁紧环6，锁紧环6设在轴承套4外部，用于调整钻孔深度并对钻孔结构进行锁死。钻孔深度调节过程为：首先根据弧型加工面上待钻孔位置的钻孔深度需求，调节锁紧环6在轴承套4处于合适的位置；其次，将轴承套4旋进定位套筒1内与定位套筒1连接，直至锁紧环6与轴承套4端面贴合即可。锁紧环6的锁紧原理是，当锁紧环6与轴承套4端面贴合时，在钻孔过程中，锁紧环6对轴承套4进行锁紧，在驱动器的作用下能够避免轴承套4继续向定位套筒1内旋进而影响钻孔深度。

在上述钻孔结构的另一个改进实施例中，上述钻孔结构还包括套设在传动轴上的弹性复位组件，且弹性复位组件位于靠近驱动器一端的轴承套的腔体内，弹性复位组件用于在钻孔完成后使传动轴5带动钻头2快速复位。

其中，在弹性复位组件的一种结构中，如图1和图2所示，腔体包括轴承套4内沿钻头2至驱动器方向设有直径依次增大且同轴的第一腔体7、第二腔体8、第三腔体9，弹性复位组件的弹性件10位于第一腔体7及第二腔体8内，弹性复位组件的轴承11位于第三腔体9内且与弹性件10接触。在本实施例中，弹性件10择优选择为弹簧，也可选择其他具有弹性且可以压缩的弹性体。钻孔时，驱动器驱动传动轴5向弧型加工面方向运动，此时，弹性件10在轴承11的作用下被压缩，当钻孔完成后，在弹性件10的反弹性作用力下，轴承11带动传动轴5复位，进而使得钻头2快速的从钻好的孔内拔出。在本具体实施方式中，为确保钻孔深度，使第三腔体9的长度大于弧型加工面上钻孔最深的孔的深度。

其中，在弹性复位组件的一个改进实施例中，为了防止轴承11从传动轴5上脱出，如图1所示，在靠近驱动器一圈的传动轴5上开设有销孔，销孔内插入有止动销12，止动销用于对轴承11进行阻挡，避免在弹性件10的作用下轴承11从传动轴5上脱出。

本发明设计的钻具，通过定位套筒能够实现钻具与弧型加工面上待钻孔位置的准确定位，避免出现钻孔过程中出现孔斜、孔大、椭圆形孔等问题，保证钻孔质量。

以下，以航空发动机反推装置上弧形面上铆钉孔钻孔为例，对上述钻具进行说明，钻孔过程如下：

步骤一、根据铆钉孔的孔径及孔深需求，选择钻头2和定位套3；

步骤二、将钻孔结构从定位套筒1上取下，更换钻头2；

步骤三、根据铆钉孔的孔深要求，调整锁紧环6在轴承套4上的位置；

步骤四、将轴承套4旋进定位套筒1内，直至锁紧环6与定位套筒1端面接触；

步骤五、将驱动器安装到传动轴5上，完成钻具安装；

步骤六、钻具驱动钻头向弧形面上铆钉孔位置运动，直至钻头的钻尖漏出定位套3约1－2毫米，使钻尖与待钻铆钉孔的中心对准，并使定位套筒1的环形端面与弧形面，启动驱动器进行钻孔直至。

钻孔完成后对铆钉孔进行检测，铆钉孔未出现孔斜、孔大、椭圆形孔情况，铆钉安装后四周无凹凸现象、受力均匀、铆接处外观一致性好、外形美观。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于航空发动机零部件弧型加工面的钻具，其特征在于：包括定位套筒，所述定位套筒的前端与弧型加工面接触，以实现对弧型加工面上待钻孔位置进行初次定位；

所述定位套筒的末端插入有钻孔结构，所述钻孔结构的钻头位于所述定位套筒内，所述钻头在所述定位套筒的引导下与弧型加工面上待钻孔位置相对应。

2.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于：所述定位套筒的前端为环形端面，且环形端面的中部设有定位套，所述定位套用于实现钻头与弧型加工面上待钻孔位置的二次定位。

3.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于：所述钻孔结构包括轴承套，所述轴承套插入与所述定位套筒内并与所述定位套筒螺纹连接；

所述轴承套内设有传动轴，传动轴的一端设有所述钻头，另一端设有驱动器；

所述驱动器驱动所述传动轴在所述定位套筒内向所述定位套筒的前端方向运动，以带动所述钻头对弧型加工面上的带钻孔位置钻孔。

4.根据权利要求3所述的钻具，其特征在于：所述钻孔结构还包括锁紧环，所述锁紧环设在所述轴承套外部，用于调整钻孔深度并对所述钻孔结构进行锁死。

5.根据权利要求3所述的钻具，其特征在于：所述钻孔结构还包括套设在所述传动轴上的弹性复位组件，且所述弹性复位组件位于靠近所述驱动器一端的所述轴承套的腔体内，所述弹性复位组件用于在钻孔完成后使所述传动轴带动所述钻头快速复位。

6.根据权利要求5所述的钻具，其特征在于：所述腔体包括所述轴承套内沿所述钻头至所述驱动器方向设置的直径依次增大且同轴的第一腔体、第二腔体、第三腔体，所述弹性复位组件的弹性件位于所述第一腔体及所述第二腔体内，所述弹性复位组件的轴承位于所述第三腔体内且与所述弹性件接触。

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