CN116532694B - 一种去毛刺结构安装方法及一种钻铰锪去毛刺一体化刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去毛刺结构安装方法及一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，所述去毛刺结构包括去毛刺安装孔以及从左至右依次安装在去毛刺安装孔内的紧定螺钉、预紧弹簧、去毛刺刀片。所述安装方法通过计算精准调节预紧弹簧压缩长度，使去毛刺刀片处于自然伸出状态，调节紧定螺钉压紧或释放预紧弹簧的压缩长度。所述一体刀具包括从上至下依次设置的刀柄、锪窝模块、去毛刺模块、铰孔模块、钻孔模块。本发明设计的去毛刺结构具有灵活可调的优点，而且通过精准计算实现去毛刺结构的精准安装，减少了不同种类、数量毛刺刀具使用、更换的问题。本发明通过一体化刀具解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下的问题。

Description

一种去毛刺结构安装方法及一种钻铰锪去毛刺一体化刀具

技术领域

本发明属于刀具装配的技术领域，具体涉及一种去毛刺结构安装方法及一种钻铰锪去毛刺一体化刀具。

背景技术

在飞机装配中，通常采用钻-铰-锪-去毛刺等步骤才能完成一个孔的完整加工，加工过程极为复杂。首先需要使用钻头对开孔的位置进行制初孔，然后更换刀具对已经制好的底孔进行扩孔，紧接着再次更换刀具对已经扩好的孔进行铰孔，然后再更换刀具，通过锪窝钻头来完成孔的锪窝，最后通过使用去毛刺工具对加工完的孔进行去毛刺。一架飞机上连接件的数量高达十万以上，甚至大型飞机连接件可以达到上百万个，装配制孔连接任务非常庞大。因此，研究如何提升制孔效率对于提升飞机装配效率极其关键。

现有技术中，针对单个典型工艺工具的研究较多，如针对钻孔刀具的、钻铰刀具、钻锪刀具、去毛刺刀具等。如专利CN109865864A研究并提出了一种万向软轴去毛刺工具应用于飞机不开敞区域钻孔后的去毛刺，这些相关研究都在应用中取得了良好的效果。

在现有飞机制孔去毛刺中，通常制孔和去毛刺是分开进行的，由于工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下，且工具的种类和数量较多、存储麻烦、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去毛刺结构安装方法，所述去毛刺结构具有灵活可调的优点，而且通过精准计算实现去毛刺结构的精准安装，减少了不同种类、数量毛刺刀具使用、更换的问题。本发明的目的还在于提供一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，旨在解决现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下的问题。

本发明的有益效果如下：

一种去毛刺结构安装方法，去毛刺结构包括去毛刺安装孔以及从左至右依次安装在去毛刺安装孔内的紧定螺钉、预紧弹簧、去毛刺刀片；包括以下步骤：

S1.设定去毛刺最大切削力F _{a max} 与去毛刺最小切削力F _{a min} ；

S2.根据去毛刺过程受力分析，计算预紧弹簧的最大预紧力F _{y max} 与最小预紧力F _{y min} ：

其中，θ为去毛刺刀片的斜角刀片角度；

S3.计算预紧弹簧最小压缩长度：

其中，l为去毛刺刀片的最大收缩长度；

S4.计算预紧弹簧弹性系数k；

S5.计算预紧弹簧最大压缩长度；

S6.安装去毛刺结构：

S61.根据步骤S4计算的预紧弹簧弹性系数k及去毛刺安装孔的长度大小选择预紧弹簧；

S62.依次将去毛刺刀片、预紧弹簧、紧定螺钉安装在去毛刺安装孔内；

S63.调节预紧弹簧压缩长度：

S631.将去毛刺刀片完全推入去毛刺安装孔内，并测量预紧弹簧当前预紧力F _y ；

S632.计算预紧弹簧调节量：

S633.调节预紧弹簧压缩长度，使去毛刺刀片处于自然伸出状态，调节紧定螺钉压紧或释放预紧弹簧的压缩长度；当F _y ≥F _{y max} 时，调节紧定螺钉释放预紧弹簧的压缩长度；当F _y <F _{y max} 时，调节紧定螺钉压紧预紧弹簧的压缩长度。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S3中，预紧弹簧最小压缩长度的计算如下：

设预紧弹簧的初始长度为x，最大压缩长度为，

则预紧弹簧弹性系数k为：

因此，得到预紧弹簧最小压缩长度：

。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S4中，预紧弹簧弹性系数k为：

。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述去毛刺安装孔靠近紧定螺钉的一端内壁设置有环形刻度，所述步骤S633中，预紧弹簧调节量按照环形刻度进行精确调节。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，包括从上至下依次设置的刀柄、锪窝模块、去毛刺模块、铰孔模块、钻孔模块，采用上述的安装方法得到去毛刺模块。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述去毛刺模块的去毛刺刀片的刀片为斜角刀片或为圆角刀片。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述斜角刀片的角度为30度、45度、60度中任意一个。

本发明设计的去毛刺结构具有灵活可调的优点，而且通过精准计算实现去毛刺结构的精准安装，减少了不同种类、数量毛刺刀具使用、更换的问题。本发明解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下的问题。本发明有效解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下，以及去毛刺刀具种类和数量较多、存储麻烦、成本高等问题，并且给出了该钻铰锪去毛刺一体化刀具去毛刺结构设计安装方法，装置其结构简单、集成度高，具有较大的应用前景。

附图说明

图1为本发明一体化刀具的结构示意图；

图2为本发明一体化刀具的结构剖视图；

图3为图2中B处的放大示意图；

图4为斜角刀片的结构示意图；

图5为圆角刀片的结构示意图；

图6为去毛刺刀片的受力分析示意图；

其中：1-刀柄；2-锪窝模块；3-去毛刺模块；4-铰孔模块；5-钻孔模块；6-去毛刺安装孔；7-紧定螺钉；8-预紧弹簧；9-去毛刺刀片；10A-斜角刀片；10B-圆角刀片；11-环形刻度。

具体实施方式

实施例1：

一种去毛刺结构安装方法，如图3所示，去毛刺结构包括去毛刺安装孔6以及从左至右依次安装在去毛刺安装孔6内的紧定螺钉7、预紧弹簧8、去毛刺刀片9。优选地，所述去毛刺安装孔6靠近紧定螺钉7的一端内壁设置有环形刻度11。包括以下步骤：

S1.设定去毛刺最大切削力F _{a max} 与去毛刺最小切削力F _{a min} ；

S2.如图6所示，根据去毛刺过程受力分析，计算预紧弹簧8的最大预紧力F _{y max} 与最小预紧力F _{y min} ：

其中，θ为去毛刺刀片9的斜角刀片10A角度，l为去毛刺刀片9的最大收缩长度；

S3.计算预紧弹簧8最小压缩长度：

S4.计算预紧弹簧8弹性系数k；

S5.计算预紧弹簧8最大压缩长度；

S6.安装去毛刺结构：

S61.根据步骤S4计算的预紧弹簧8弹性系数k及去毛刺安装孔6的长度大小选择合适的预紧弹簧8；

S62.依次将去毛刺刀片9、预紧弹簧8、紧定螺钉7安装在去毛刺安装孔6内；

S63.调节预紧弹簧8压缩长度：

S631.将去毛刺刀片9完全推入去毛刺安装孔6内，并测量预紧弹簧8当前预紧力F _y ；

S632.计算预紧弹簧8调节量：

S633.调节预紧弹簧8压缩长度，使去毛刺刀片9处于自然伸出状态，调节紧定螺钉7压紧或释放预紧弹簧8的压缩长度；当F _y ≥F _{y max} 时，调节紧定螺钉7释放预紧弹簧8的压缩长度；当F _y <F _{y max} 时，调节紧定螺钉7压紧预紧弹簧8的压缩长度；预紧弹簧8调节量按照环形刻度11进行精确调节。

优选地，所述步骤S3中，预紧弹簧8最小压缩长度的计算如下：

设预紧弹簧8的初始长度为x，最大压缩长度为，

则预紧弹簧8弹性系数k为：

因此，得到预紧弹簧8最小压缩长度：

。

优选地，所述步骤S4中，预紧弹簧8弹性系数k为：

。

本发明设计的去毛刺结构具有灵活可调的优点，而且通过精准计算实现去毛刺结构的精准安装，减少了不同种类、数量毛刺刀具使用、更换的问题。本发明可以根据不同的去毛刺的切削力设定，选定最适宜的预紧弹簧8，并通过环形刻度11实现精准的控制预紧弹簧8的位置，使去毛刺刀片9处于自然伸出状态，方便后续精准加工，具有较好的实用新。

实施例2：

一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，如图1、图2所示，包括从上至下依次设置的刀柄1、锪窝模块2、去毛刺模块3、铰孔模块4、钻孔模块5，采用上述的安装方法得到去毛刺模块3。

优选地，所述去毛刺模块3的去毛刺刀片9的刀片为斜角刀片10A或为圆角刀片10B。优选地，所述斜角刀片10A的角度为30度、45度、60度中任意一个。

本发明有效解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下，以及去毛刺刀具种类和数量较多、存储麻烦、成本高等问题，结构简单、集成度高，具有较大的应用前景。

实施例3：

一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，如图1、图2所示，包括：刀柄1、锪窝模块2、去毛刺模块3、铰孔模块4、钻孔模块5。所述刀柄1、锪窝模块2、铰孔模块4、钻孔模块5采用整体加工得到。所述锪窝模块2与铰孔模块4之间设置有去毛刺安装孔6，用于去毛刺模块3的安装；

优选地，如图3所示，所述去毛刺模块3包括：紧定螺钉7、预紧弹簧8、去毛刺刀片9。所述去毛刺刀片9、预紧弹簧8、紧定螺钉7依次安装在去毛刺安装孔6内。所述紧定螺钉7安装完成后完全置于去毛刺安装孔6内部，避免了在产品加工过程中的产生干涉；通过调节紧定螺钉7与去毛刺刀片9之间的距离，可以实现去毛刺刀片9预紧力的调节，从而适应不同的材料去毛刺。优选地，所述预紧弹簧8可以更换不同的材料，从而也可以实现预紧力的调节。

优选地，如图4、图5所示，所述去毛刺刀片9的刀片或为斜角刀片10A，或为圆角刀片10B。

优选地，所述斜角刀片10A采用30度、或45度、或60度的斜角刀片10A。

优选地，所述去毛刺安装孔6内壁设置有环形刻度11，用于旋转紧定螺钉7实现去毛刺刀片9预紧力的精确调节。

本发明有效解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下，以及去毛刺刀具种类和数量较多、存储麻烦、成本高等问题，结构简单、集成度高，具有较大的应用前景。

实施例4：

一种去毛刺结构安装方法，针对实施例3中的去毛刺模块3进行安装，包含以下步骤：

S1.设定去毛刺最大切削力与去毛刺最小切削力：

根据去毛刺材料要求，设定去毛刺最大切削力F _{a max} ，去毛刺最小切削力F _{a min} ；

S2.计算预紧弹簧8最大预紧力与最小预紧力：

设毛刺刀片的斜角刀片10A角度为θ，最大收缩长度为l，预紧弹簧8初始长度为x，最小压缩长度为，最大压缩长度为/>，预紧弹簧8弹性系数为k，如图6所示，根据去毛刺过程受力分析，计算预紧弹簧8最大预紧力F _{y max} ，最小预紧力F _{y min} ，

；

S3.计算预紧弹簧8最小压缩长度：

弹簧弹性系数为k：

预紧弹簧8最小压缩长度：

；

S4.计算预紧弹簧8弹性系数为：

；

S5.计算预紧弹簧8最大压缩长度；

S6.去毛刺结构安装包含以下步骤：

S61.根据预紧弹簧8弹性系数k及去毛刺安装孔6的长度大小选择合适的预紧弹簧8；

S62.依次将去毛刺刀片9、预紧弹簧8、紧定螺钉7安装在去毛刺安装孔6内；

S63.调节预紧弹簧8压缩长度包含以下步骤：

S631.将去毛刺刀片9完全推入去毛刺安装孔6内，并测量预紧弹簧8当前预紧力F _y ；

S632.计算预紧弹簧8调节量：

；

S632.调节预紧弹簧8压缩长度，使去毛刺刀片9处于自然伸出状态，调节紧定螺钉7压紧或释放预紧弹簧8的压缩长度；当F _y ≥F _{y max} 时，调节紧定螺钉7释放预紧弹簧8的压缩长度；当F _y <F _{y max} 时，调节紧定螺钉7压紧预紧弹簧8的压缩长度；预紧弹簧8调节量按照环形刻度11进行精确调节。

本发明设计的去毛刺结构具有灵活可调的优点，而且通过精准计算实现去毛刺结构的精准安装，减少了不同种类、数量毛刺刀具使用、更换的问题。本发明解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下的问题。本发明有效解决了现有飞机装配制孔去毛刺工序之间的切换导致制孔去毛刺效率非常低下，以及去毛刺刀具种类和数量较多、存储麻烦、成本高等问题，并且给出了该钻铰锪去毛刺一体化刀具去毛刺结构设计安装方法，装置其结构简单、集成度高，具有较大的应用前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种去毛刺结构安装方法，其特征在于，去毛刺结构包括去毛刺安装孔（6）以及从左至右依次安装在去毛刺安装孔（6）内的紧定螺钉（7）、预紧弹簧（8）、去毛刺刀片（9）；包括以下步骤：

S1.设定去毛刺最大切削力F _{a max} 与去毛刺最小切削力F _{a min} ；

S2.根据去毛刺过程受力分析，计算预紧弹簧（8）的最大预紧力F _{y max} 与最小预紧力F _{y min} ：

其中，θ为去毛刺刀片（9）的斜角刀片（10A）角度，

S3.计算预紧弹簧（8）最小压缩长度∆x _min ：

设预紧弹簧（8）的初始长度为x，最大压缩长度为∆x _max =l+∆x _min ，

则预紧弹簧（8）弹性系数k为：

因此，得到预紧弹簧（8）最小压缩长度∆x _min ：

其中，l为去毛刺刀片（9）的最大收缩长度，

S4.计算预紧弹簧（8）弹性系数k；

S5.计算预紧弹簧（8）最大压缩长度∆x _max =l+∆x _min ；

S6.安装去毛刺结构：

S61.根据步骤S4计算的预紧弹簧（8）弹性系数k及去毛刺安装孔（6）的长度大小选择预紧弹簧（8）；

S62.依次将去毛刺刀片（9）、预紧弹簧（8）、紧定螺钉（7）安装在去毛刺安装孔（6）内；

S63.调节预紧弹簧（8）压缩长度：

S631.将去毛刺刀片（9）完全推入去毛刺安装孔（6）内，并测量预紧弹簧（8）当前预紧力F _y ；

S632.计算预紧弹簧（8）调节量∆x：

S633.调节预紧弹簧（8）压缩长度，使去毛刺刀片（9）处于自然伸出状态，调节紧定螺钉（7）压紧或释放预紧弹簧（8）的压缩长度；当F _y ≥F _{y max} 时，调节紧定螺钉（7）释放预紧弹簧（8）的压缩长度；当F _y <F _{y max} 时，调节紧定螺钉（7）压紧预紧弹簧（8）的压缩长度。

2.根据权利要求1所述的一种去毛刺结构安装方法，其特征在于，所述去毛刺安装孔（6）靠近紧定螺钉（7）的一端内壁设置有环形刻度（11），所述步骤S633中，预紧弹簧（8）调节量∆x按照环形刻度（11）进行精确调节。

3.一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，其特征在于，包括从上至下依次设置的刀柄（1）、锪窝模块（2）、去毛刺模块（3）、铰孔模块（4）、钻孔模块（5），采用权利要求1或2所述的安装方法得到去毛刺模块（3）。

4.根据权利要求3所述的一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，其特征在于，所述去毛刺模块（3）的去毛刺刀片（9）的刀片为斜角刀片（10A）或为圆角刀片（10B）。

5.根据权利要求4所述的一种钻铰锪去毛刺一体化刀具，其特征在于，所述斜角刀片（10A）的角度为30度、45度、60度中任意一个。