CN115446617B - 一种交点孔精加工柔性试刀夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞机装配制造领域，具体涉及一种交点孔精加工柔性试刀夹具。所述的夹具用轨道调节夹具前导支架、后导支架及试刀件支架的位置，并夹紧固定。同时依据试刀工况，在前后导支架上配置不同尺寸的钻套。通过上述方法，即可只通过一个夹具，完成不同刀具前后导距离及试刀件尺寸下的精加工试刀工作，准确模拟不同交点孔精加工工况。本发明准确模拟了精加工工况，圆满顺利地完成了精加工试刀工作。通过轨道调整支架位置、更换不同尺寸钻套等方法实现了柔性试刀。即只用一个夹具，可以模拟至少四种不同前后导距离与试刀件尺寸的精加工工况。与传统试刀方法相比，节约了夹具设计制造成本，缩短了试刀周期，降低了劳动强度，提高了试刀效率。

Description

一种交点孔精加工柔性试刀夹具

技术领域

本发明涉及飞机装配制造领域，具体涉及一种交点孔精加工柔性试刀夹具。

背景技术

飞机在机翼相关部件安装调试前，需要对其耳片交点孔进行铰孔精加工。交点孔的精度，对机翼相关部件的顺利安装调试，起着尤为关键的作用。因此设计部门对交点孔的同轴度、孔壁公差及最小壁厚等技术指标提出了很高的要求，交点孔精加工难度较大，产品超差报废风险较高。

在产品精加工前，需要模拟产品加工工况，进行精加工试刀。以找到合适的工艺方法，达到要求加工精度，实现降低产品报废率，提高飞机装配效率的目的。

飞机交点孔精加工工况较为复杂，根据耳片厚度、加工材料与交点孔直径的不同，可分为四类工况。按照传统精加工试刀方法，需要提出四套不同尺寸的精加工试刀夹具，试刀成本较高，夹具设计、制造、安装周期长，试刀过程要反复更换夹具，劳动时间较长，强度较大，工作效率较低。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了一种交点孔精加工柔性试刀夹具。

本发明的技术方案如下：

一种交点孔精加工柔性试刀夹具，用轨道调节夹具前导支架、后导支架及试刀件支架的位置，并夹紧固定。同时依据试刀工况，在前后导支架上配置不同尺寸的钻套。通过上述方法，即可只通过一个夹具，完成不同刀具前后导距离及试刀件尺寸下的精加工试刀工作，准确模拟不同交点孔精加工工况。

一种交点孔精加工柔性试刀夹具，包括底座、支柱、上部横梁、上部轨道、下部轨道、刀架及后导支架、后导及试刀件支架、前导及试刀件支架、后部后导钻套、前部后导钻套、前导钻套、试刀件固定螺栓、钻套固定螺栓、支架夹紧器和限位柱。

所述的底座、支柱及上部横梁为夹具的主要支撑结构；

上部轨道、下部轨道为实现刀架及后导支架、后导及试刀件支架和前导及试刀件支架的移动而设置。

刀架及后导支架后部圆孔，用于固定自动进给钻或大功率风钻，前部圆孔用于固定刀具后导钻套。后部圆孔到前部圆孔间距离为462mm，以便有足够空间放置大功率风钻，并精准模拟特定精加工工况。

后导及试刀件支架后部圆孔孔径40mm，用于安装刀具后导钻套。前部圆孔孔径同为40mm，用于安装试刀件。为精准模拟精加工工况，前部圆孔与后部圆孔距离为20mm。

前导及试刀件支架后部圆孔孔径40mm，用于安装试刀件，前部圆孔孔径同为40mm。为精准模拟特定精加工工况，前部圆孔与后部圆孔距离为20mm。

后部后导钻套、前部后导钻套内孔用于固定精加工刀具的后导，外圆用于与支架固定。后部后导钻套有内径Φ14H11、Φ14.5H11、Φ15H11、Φ15.5H11、Φ15.7H9、Φ15.8H9、Φ15.9H9、Φ15.95H8、Φ16H8、外径Φ40九种不同尺寸系列，前部后导钻套有内径为Φ16H7、Φ18H7，外径Φ40两种不同尺寸系列，以适应不同后导直径的精加工刀具。所有钻套用紧固件与支架连接。

前导钻套内径用于固定精加工刀具的前导，外圆用于与支架固定。前导钻套有内径为Φ6H8、Φ12H8、Φ14H8、Φ16H8，外径Φ40四种不同尺寸系列，以适应不同前导直径的精加工刀具。其中内径为Φ6H8、外径为Φ40的钻套，厚度为34mm，以保证安装后，刀具前导与试刀件距离为10mm，精确模拟特定精加工工况。其余前导钻套厚度均为24mm。

试刀件固定螺栓、钻套固定螺栓分别用于固定试刀件及前后导钻套，防止其转动或轴向串动。其中试刀件固定螺栓需穿过试刀件及支架上的螺栓孔，拧紧螺栓固定试刀件。钻套固定螺栓穿过支架螺栓孔，螺栓头压紧钻套，拧紧螺栓完成固定。

所述的支架夹紧器用于固定支架在轨道上的位置，防止其在试刀期间沿轨道轴向串动。顺时针旋转夹紧器为夹紧，逆时针旋转为松开。

所述的限位柱用于限制支架在轨道上的活动范围。

本发明的使用方法如下：

1、安放夹具：

用吊挂将夹具吊运至工作台上，确认夹具在工作台上放置平稳后，移除吊挂。

2、安装试刀件：

松开支架上的夹紧器，沿轨道移动支架，为安装试刀件、支架及风钻、刀具提供足够空间。

根据精加工工况，在后导及试刀件支架、前导及试刀件支架上安装试刀件，确认试刀件与支架连接牢固。

3、安装钻套

在前导及试刀件支架上安装刀具前导钻套，确认前导钻套与支架连接牢固。将刀具前导固定在前导钻套上，根据试刀工况不同，在后部后导钻套或前部后导钻套安装后导钻套，确认后导钻套与支架连接牢固。将刀具后导安装在后导钻套上，完成钻套及刀具的安装。

4、安装刀具及大功率风钻/自动进给钻

根据试刀工况不同，安装大功率风钻或者自动进给钻。安装自动进给钻时，将自动进给钻固定在刀架及后导支架后部圆孔上，安装大功率风钻时，将大功率风钻放置于刀架及后导支架中间手持。连接自动进给钻/大功率风钻与刀具，确认刀具与自动进给钻/大功率风钻连接牢靠。

5、调整支架位置：

松开支架上的所有支架夹紧器，确认所有支架处于可以沿轨道自由移动的状态。依据试刀工况，将刀架及后导支架、后导及试刀件支架和前导及试刀件支架沿轨道移动至指定位置。确认所有支架间距离准确无误后，拧紧所有支架上的支架夹紧器，确认所有支架已处于夹紧状态。

6、开始试刀：

连接大功率风钻/自动进给钻的气源，确认连接正确后，开启大功率风钻/自动进给钻。以固定的进给速度，保证大功率风钻/自动进给钻向前进给，开始试刀操作。

试刀过程依据试刀工况更换前后导钻套及刀具，在试刀接近终孔时，及时取出试刀件，用塞规或内径千分尺检查内孔精度。

7、结束试刀

卸下试刀件及前后导衬套，在试刀件上做好试刀结果标记后妥善保管。松开支架夹紧器，清洁试刀支架及工作台上的切削液污渍，确认清洁干净后结束试刀。

本发明带来的效果为：

1、准确模拟了精加工工况，圆满顺利地完成了精加工试刀工作。

2、通过轨道调整支架位置、更换不同尺寸钻套等方法实现了柔性试刀。即只用一个夹具，可以模拟至少四种不同前后导距离与试刀件尺寸的精加工工况。与传统试刀方法相比，节约了夹具设计制造成本，缩短了试刀周期，降低了劳动强度，提高了试刀效率。

附图说明

图1为交点孔精加工柔性试刀夹具的总体结构立体图；

图2为交点孔精加工柔性试刀夹具的总体结构正视图；

图3为支架部分关键尺寸示意图。

附图标记：1.底座；2.支柱；3.上部横梁；4.上部轨道；5.下部轨道；6.刀架及后导支架；7.后导及试刀件支架；8.前导及试刀件支架；9.后部后导钻套；10.前部后导钻套；11.前导钻套；12.试刀件固定螺栓；13.钻套固定螺栓；14.支架夹紧器；15.限位柱。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述

实施例1：

一种交点孔精加工柔性试刀夹具，包括底座1、支柱2、上部横梁3、上部轨道4、下部轨道5、刀架及后导支架6、后导及试刀件支架7、前导及试刀件支架8、后部后导钻套9、前部后导钻套10、前导钻套11、试刀件固定螺栓12、钻套固定螺栓13、支架夹紧器14和限位柱15。

所述的底座1、支柱2及上部横梁3为夹具的主要支撑结构；

上部轨道4、下部轨道5为实现刀架及后导支架6、后导及试刀件支架7和前导及试刀件支架8的移动而设置。

刀架及后导支架6后部圆孔，用于固定自动进给钻或大功率风钻，前部圆孔用于固定刀具后导钻套。后部圆孔到前部圆孔间距离为462mm，以便有足够空间放置大功率风钻，并精准模拟特定精加工工况。

后导及试刀件支架7后部圆孔孔径40mm，用于安装刀具后导钻套。前部圆孔孔径同为40mm，用于安装试刀件。为精准模拟精加工工况，前部圆孔与后部圆孔距离为20mm。

前导及试刀件支架8后部圆孔孔径40mm，用于安装试刀件，前部圆孔孔径同为40mm。为精准模拟特定精加工工况，前部圆孔与后部圆孔距离为20mm。

后部后导钻套9、前部后导钻套10内孔用于固定精加工刀具的后导，外圆用于与支架固定。后部后导钻套9有内径Φ14H11、Φ14.5H11、Φ15H11、Φ15.5H11、Φ15.7H9、Φ15.8H9、Φ15.9H9、Φ15.95H8、Φ16H8、外径Φ40九种不同尺寸系列，前部后导钻套10有内径为Φ16H7、Φ18H7，外径Φ40两种不同尺寸系列，以适应不同后导直径的精加工刀具。所有钻套用紧固件与支架连接。

前导钻套11内径用于固定精加工刀具的前导，外圆用于与支架固定。前导钻套有内径为Φ6H8、Φ12H8、Φ14H8、Φ16H8，外径Φ40四种不同尺寸系列，以适应不同前导直径的精加工刀具。其中内径为Φ6H8、外径为Φ40的钻套，厚度为34mm，以保证安装后，刀具前导与试刀件距离为10mm，精确模拟特定精加工工况。其余前导钻套厚度均为24mm。

试刀件固定螺栓12、钻套固定螺栓13分别用于固定试刀件及前后导钻套，防止其转动或轴向串动。其中试刀件固定螺栓12需穿过试刀件及支架上的螺栓孔，拧紧螺栓固定试刀件。钻套固定螺栓13穿过支架螺栓孔，螺栓头压紧钻套，拧紧螺栓完成固定。

所述的支架夹紧器14用于固定支架在轨道上的位置，防止其在试刀期间沿轨道轴向串动。顺时针旋转夹紧器为夹紧，逆时针旋转为松开。

所述的限位柱15用于限制支架在轨道上的活动范围。

实施例2：

本发明具体实施方式及步骤如下：

1、安放夹具：

用吊挂将夹具吊运至工作台上，确认夹具在工作台上放置平稳后，移除吊挂。

2、安装试刀件：

松开支架上的夹紧器，沿轨道移动支架，为安装试刀件、支架及风钻、刀具提供足够空间。

根据精加工工况，在后导及试刀件支架7、前导及试刀件支架8上安装试刀件，确认试刀件与支架连接牢固。

3、安装钻套

在前导及试刀件支架8上安装刀具前导钻套，确认前导钻套与支架连接牢固。将刀具前导固定在前导钻套上，根据试刀工况不同，在后部后导钻套9或前部后导钻套10安装后导钻套，确认后导钻套与支架连接牢固。将刀具后导安装在后导钻套上，完成钻套及刀具的安装。

4、安装刀具及大功率风钻/自动进给钻

根据试刀工况不同，安装大功率风钻或者自动进给钻。安装自动进给钻时，将自动进给钻固定在刀架及后导支架6后部圆孔上，安装大功率风钻时，将大功率风钻放置于刀架及后导支架6中间手持。连接自动进给钻/大功率风钻与刀具，确认刀具与自动进给钻/大功率风钻连接牢靠。

5、调整支架位置：

松开支架上的所有支架夹紧器14，确认所有支架处于可以沿轨道自由移动的状态。依据试刀工况，将刀架及后导支架6、后导及试刀件支架7和前导及试刀件支架8沿轨道移动至指定位置。确认所有支架间距离准确无误后，拧紧所有支架上的支架夹紧器14，确认所有支架已处于夹紧状态。

6、开始试刀：

连接大功率风钻/自动进给钻的气源，确认连接正确后，开启大功率风钻/自动进给钻。以固定的进给速度，保证大功率风钻/自动进给钻向前进给，开始试刀操作。

试刀操作时，除操作人员外，应有工艺人员或辅助操作人员旁站观察试刀情况。当刀具开始铰孔时，辅助操作人员应及时向刀具及试刀件注入切削液，保证铰孔顺利进行。若切削阻力过大刀具无法进给，或出现异常噪音，大功率风钻/自动进给钻立即停机，取出刀具及试刀件分析原因及时排故。

试刀过程依据试刀工况更换前后导钻套及刀具，在试刀接近终孔时，及时取出试刀件，用塞规或内径千分尺检查内孔精度。

7、结束试刀

卸下试刀件及前后导衬套，在试刀件上做好试刀结果标记后妥善保管。松开支架夹紧器，清洁试刀支架及工作台上的切削液污渍，确认清洁干净后结束试刀。

最后，本发明不限于以上的描述，而是可涵盖属于说明书所定义的范围内的任何变形方案。

Claims (6)

1.一种交点孔精加工柔性试刀夹具，其特征在于，包括底座(1)、支柱(2)、上部横梁(3)、上部轨道(4)、下部轨道(5)、刀架及后导支架(6)、后导及试刀件支架(7)、前导及试刀件支架(8)、后部后导钻套(9)、前部后导钻套(10)、前导钻套(11)、试刀件固定螺栓(12)、钻套固定螺栓(13)、支架夹紧器(14)和限位柱(15)；

所述的底座(1)、支柱(2)及上部横梁(3)为夹具的主要支撑结构；

上部轨道(4)、下部轨道(5)为实现刀架及后导支架(6)、后导及试刀件支架(7)和前导及试刀件支架(8)的移动而设置；

刀架及后导支架(6)后部圆孔，用于固定自动进给钻或大功率风钻，前部圆孔用于固定刀具后导钻套；后部圆孔到前部圆孔间距离为462mm，以便有足够空间放置大功率风钻，并精准模拟特定精加工工况；

后导及试刀件支架(7)后部圆孔孔径40mm，用于安装刀具后导钻套；前部圆孔孔径同为40mm，用于安装试刀件；为精准模拟精加工工况，前部圆孔与后部圆孔距离为20mm；

前导及试刀件支架(8)后部圆孔孔径40mm，用于安装试刀件，前部圆孔孔径同为40mm；为精准模拟特定精加工工况，前部圆孔与后部圆孔距离为20mm；

后部后导钻套(9)、前部后导钻套(10)内孔用于固定精加工刀具的后导，外圆用于与支架固定；所有钻套用紧固件与支架连接；

前导钻套(11)内径用于固定精加工刀具的前导，外圆用于与支架固定；前导钻套(11)内径为Φ6H8、外径为Φ40的钻套，厚度为34mm，以保证安装后，刀具前导与试刀件距离为10mm，精确模拟特定精加工工况；其余前导钻套(11)内厚度均为24mm；

试刀件固定螺栓(12)、钻套固定螺栓(13)分别用于固定试刀件及前后导钻套，防止其转动或轴向串动；其中试刀件固定螺栓(12)需穿过试刀件及支架上的螺栓孔，拧紧螺栓固定试刀件；钻套固定螺栓(13)穿过支架螺栓孔，螺栓头压紧钻套，拧紧螺栓完成固定；

所述的支架夹紧器(14)用于固定支架在轨道上的位置，防止其在试刀期间沿轨道轴向串动；顺时针旋转夹紧器为夹紧，逆时针旋转为松开；所述的限位柱(15)用于限制支架在轨道上的活动范围。

2.如权利要求1所述的一种交点孔精加工柔性试刀夹具，其特征在于，所述的后部后导钻套(9)有内径Φ14H11、Φ14.5H11、Φ15H11、Φ15.5H11、Φ15.7H9、Φ15.8H9、Φ15.9H9、Φ15.95H8、Φ16H8、外径Φ40九种不同尺寸系列。

3.如权利要求1或2所述的一种交点孔精加工柔性试刀夹具，其特征在于，所述的前部后导钻套(10)有内径为Φ16H7、Φ18H7，外径Φ40两种不同尺寸系列，以适应不同后导直径的精加工刀具。

4.如权利要求1或2所述的一种交点孔精加工柔性试刀夹具，其特征在于，所述的前导钻套(11)有内径为Φ6H8、Φ12H8、Φ14H8、Φ16H8，外径Φ40四种不同尺寸系列，以适应不同前导直径的精加工刀具；其中内径为Φ6H8、外径为Φ40的钻套，厚度为34mm。

5.如权利要求3所述的一种交点孔精加工柔性试刀夹具，其特征在于，所述的前导钻套(11)有内径为Φ6H8、Φ12H8、Φ14H8、Φ16H8，外径Φ40四种不同尺寸系列，以适应不同前导直径的精加工刀具；其中内径为Φ6H8、外径为Φ40的钻套，厚度为34mm。

6.根据权利要求1～5所述的一种交点孔精加工柔性试刀夹具的使用方面，其特征在于，步骤如下：

第一步：安放夹具：

用吊挂将夹具吊运至工作台上，确认夹具在工作台上放置平稳后，移除吊挂；

第二步：安装试刀件：

松开支架上的夹紧器，沿轨道移动支架，为安装试刀件、支架及风钻、刀具提供足够空间；

根据精加工工况，在后导及试刀件支架(7)、前导及试刀件支架(8)上安装试刀件，确认试刀件与支架连接牢固；

第三步：安装钻套

在前导及试刀件支架(8)上安装刀具前导钻套，确认前导钻套与支架连接牢固；将刀具前导固定在前导钻套上，根据试刀工况不同，在后部后导钻套(9)或前部后导钻套(10)安装后导钻套，确认后导钻套与支架连接牢固；将刀具后导安装在后导钻套上，完成钻套及刀具的安装；

第四步：安装刀具及大功率风钻/自动进给钻

根据试刀工况不同，安装大功率风钻或者自动进给钻；安装自动进给钻时，将自动进给钻固定在刀架及后导支架(6)后部圆孔上，安装大功率风钻时，将大功率风钻放置于刀架及后导支架(6)中间手持；连接自动进给钻/大功率风钻与刀具，确认刀具与自动进给钻/大功率风钻连接牢靠；

第五步：调整支架位置：

松开支架上的所有支架夹紧器(14)，确认所有支架处于可以沿轨道自由移动的状态；依据试刀工况，将刀架及后导支架(6)、后导及试刀件支架(7)和前导及试刀件支架(8)沿轨道移动至指定位置；确认所有支架间距离准确无误后，拧紧所有支架上的支架夹紧器(14)，确认所有支架已处于夹紧状态；

第六步：开始试刀：

连接大功率风钻/自动进给钻的气源，确认连接正确后，开启大功率风钻/自动进给钻；以固定的进给速度，保证大功率风钻/自动进给钻向前进给，开始试刀操作；

试刀过程依据试刀工况更换前后导钻套及刀具，在试刀接近终孔时，及时取出试刀件，用塞规或内径千分尺检查内孔精度；

第七步：结束试刀

卸下试刀件及前后导衬套，在试刀件上做好试刀结果标记后妥善保管；松开支架夹紧器，清洁试刀支架及工作台上的切削液污渍，确认清洁干净后结束试刀。