CN212793205U - 一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属航空制造技术领域，公开了一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，所述装置为圆柱体空心体，圆柱空心体上部镶嵌有钻膜衬套，钻膜衬套下方设置有散热孔，圆柱体空心体下端开设有排屑槽。本实用新型通过分析传统钻套的现状，以及使用传统钻套制孔面临的操作问题。改进了传统垂直钻套的结构形式和材质，提升了钻孔质量和效率，同时延长了钻头和钻套的使用寿命。对目前的人工制孔质量提升有着积极促进作用。

Description

一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置

技术领域

本实用新型属于航空制造技术领域。是一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套。在飞机部件装配过程中，提供一种用于人工制孔时保证制孔垂直度的钻套。该钻套因设置有排屑孔，在制孔过程中，省去了清除其内部金属屑环节；另外还设置有散热孔，提升了钻孔质量和效率，同时延长了钻头和钻套的使用寿命。

背景技术

目前飞机部件装配时，仍大量采用人工制孔模式。使用手持风钻直接钻制初孔是人工制孔的首要环节。尤其对于飞机上重要位置的螺栓孔，都要经过钻初孔、扩孔和铰(拉)孔这样一套粗加工、半精加工和精加工的过程。由于先行钻制出的初孔对后续刀具具有导向作用，所以初孔的孔轴线相对于工件的垂直度，直接决定了铰孔和拉孔后孔的垂直度。

因此，在HB/Z 223.12-1997《飞机装配工艺制孔》中，明确要求：钻孔时应使钻头垂直于工件表面，保证孔垂直度的常用方法有垂直钻套、直角尺和钻模。当夹层厚度大于5mm时，除结构不开敞处外，一般应使用垂直钻套钻孔。

实用新型内容

传统的垂直钻套上端需要与风钻结构配合在一起使用，在部分场合下会受到风动工具的限制。传统垂直钻套为封闭金属套管结构，在钻孔前不易观察到钻头中心尖是否与工件上划线点重合。在钻制深孔时，金属屑会在封闭结构内堆积。若不及时清除金属屑，会造成金属屑在钻套内缠绕旋转，划伤工件表面。粘结在钻头上的金属屑最终形成刀瘤，会降低孔的表面粗糙度，甚至挤住钻头，严重时会使钻头折断，钻头的断口会钻伤工件表面。同时也会因堆积的金属屑与钻头、钻套和工件之间形成高速摩擦，产生的热量无法及时排出，从而缩短钻头和钻套的使用寿命。因此钻深孔时需要中断制孔操作，用于清除钻套内金属屑。这就降低了制孔质量和制孔效率。

技术方案

一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，所述装置为圆柱体空心体，圆柱空心体上部镶嵌有钻膜衬套，钻膜衬套下方设置有散热孔，圆柱体空心体下端开设有排屑槽。

所述散热孔为四个，均分在钻膜衬套下方同一平面。

所述圆柱体空心体材料为铝，钻膜衬套材料为钢。

所述散热孔直径为2.1mm。

所述排屑槽宽度为6mm,高度为10mm 。

所述排屑槽为三个，均分在圆柱体空心体下端。

所述圆柱体空心体内部为台阶式空心体，设有排屑槽的排屑仓直径大于设有散热孔的散热仓直径。

技术效果

与传统垂直钻套相比，本实用新型对于人工制孔来说，有益效果如下：

a.扩大垂直钻套对风钻的适应性；

b.提高钻套的垂直特性，还起到保护被加工产品外表面的作用；

c.可以排屑和散热；

d.有利于观察钻头中心尖位置，提高手工划线制孔的定位精度。

e.提高了钻套的整体耐磨性，对钻头起到有效地纠弯作用，可延长钻套和钻头使用寿命。

附图说明

图1是传统的垂直钻套与风钻配合示意图

图2是新型垂直钻套立体图

图3是新型垂直钻套的剖视图(示装配结构)

具体实施方式

垂直钻套的改进技术方案包括：改进垂直钻套的结构形式、改进钻套的材质、延长钻套和钻头使用寿命。

(1)改进垂直钻套的结构形式

改进钻套的外观结构，让钻套不再与风钻本体产生配合关系，扩大垂直钻套对风钻的适应性；钻套取消外翻边结构，与飞机蒙皮接触面改进为弧面接触，提高钻套的垂直特性，同时起到保护被加工产品外表面的作用；钻套上设置排屑孔，利于制孔时排出金属碎屑；钻套上设置散热孔，利于切削热散出。

(2)钻套的材质

将钻套的外壳材质更改为透明材料，有利于观察钻头中心尖位置，提高手工划线制孔的定位精度。

(3)延长钻套和钻头使用寿命

将钻套设计为装配件，内部增加高硬度衬套。提高了钻套的整体耐磨性，对钻头起到有效地纠弯作用，可延长钻套和钻头使用寿命。

钻套壳体的材料为高通透性玻璃钢；钻套衬套的材料为CrMn，热处理至HRC58～62。

钻套壳体使用高通透性玻璃钢，在工件上定位钻套时，可清晰地观察到钻头中心尖是否与工件上划线点重合，提高了手工划线制孔的定位精度。

在钻孔全过程，钻套壳体应保证与工件垂直接触并贴合良好。实施的钻套壳体的底端，没有沿用传统钻套的外翻边结构，而是对其环状端面进行了完全倒圆角加工，这样的结构在钻制大曲率形面蒙皮上的孔时，有很好的法向自适应定位功能，提高了钻套的垂直特性，同时完全倒圆角后，没有尖锐结构，不会在移位操作过程中，损伤蒙皮外表面。

钻套壳体的下部开有3个互成120°角的“n型”排屑孔，可在制孔过程中高效排出各种带状、管状、螺旋状和颗粒状金属屑。不会造成金属屑在钻套结构内大量堆积，也大大降低了刀瘤的形成，提升了工件和所钻孔的表面质量。排屑功能省去了人工清除钻套内部金属屑的环节，就保证了制孔的连续性，尤其在制取深孔时，提升效率优势相当明显。排屑孔也方便操作者在制孔前观察钻头中心尖位置，在制孔中观察刀刃工况。

钻套壳体的中部，制取了两个垂直相贯的散热孔。散热孔既可及时排出制孔时产生的热量，必要时也可在不拔出钻头的情况下，通过散热孔向钻头刃口处注射冷却润滑液，在提高孔的表面质量的同时，可以有效延长钻头和钻套的使用寿命。

垂直钻套在工件上正确定位后，风钻夹持着钻头，将钻头插入垂直钻套的内孔里，启动风钻开始制孔操作。为了提高垂直钻套的耐磨性，在钻套壳体的上部内镶入了一枚高硬度的钻套衬套。钻套衬套的材质和高硬度性能，可保证其不被高速旋转的钻头刃口磨伤，进而一直保证其与钻头形成极小的间隙配合，这样在钻孔过程中对钻头起到有效地纠弯作用，保证制孔质量，延长了钻套的使用寿命。

Claims (7)

1.一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述装置为圆柱体空心体，圆柱空心体上部镶嵌有钻膜衬套，钻膜衬套下方设置有散热孔，圆柱体空心体下端开设有排屑槽。

2.根据权利要求1所述的一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述散热孔为四个，均分在钻膜衬套下方同一平面。

3.根据权利要求1所述的一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述圆柱体空心体材料为铝，钻膜衬套材料为钢。

4.根据权利要求1所述的一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述散热孔直径为2.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述排屑槽宽度为6mm,高度为10mm。

6.根据权利要求1所述的一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述排屑槽为三个，均分在圆柱体空心体下端。

7.根据权利要求1所述的一种带有散热孔的手持式排屑垂直钻套装置，其特征在于，所述圆柱体空心体内部为台阶式空心体，设有排屑槽的排屑仓直径大于设有散热孔的散热仓直径。

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