用于制孔的模板装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制孔的模板装置，包括：与外部待被制孔零件表面形状相适配的柔性钻模板安装底板，其包括开口部分以及实体部分；开口部分用于容纳钻模块，钻模块上设有通孔，钻模块上还设有定位装置；钻模块包括至少两个侧面；第一侧面通过钻模板安装板连接到微调锁紧模块，能够通过微量调节微调锁紧模块，使得微调锁紧模块相对于实体部分的位置发生微量相对移动并锁紧在实体部分上；钻模块的第二侧面通过钻模板支撑臂连接到钻模板固定架，钻模板支撑臂能够通过第二紧锁装置与钻模板固定架锁紧。

【技术实现步骤摘要】
用于制孔的模板装置
本专利技术涉及一种用于制孔的模板装置，尤其是用于制孔的柔性模板装置，特别是用于机翼上的制孔的柔性模板装置。
技术介绍
目前，需要使用钻模板引导刀具在产品上制孔(制孔包括：钻孔、扩孔、铰孔等)，钻模板根据制孔需求在预定位置钻有若干定位孔，使用时通过定位孔将钻模板与工件相固定后再将工件加持在机床上。进行制孔加工时，使钻头沿钻模板上的预设孔进入在工件上进行制孔，钻模板起良好的导向和定位作用，有利于保证制孔质量同时提高制孔效率，在飞机装配中应用非常广泛。现有的钻模板类元件存在结构缺失，不具有通用性，一般适用于形状简单的壁板，一块变曲率壁板可能需要若干钻模。如专利CN2184503专利技术了一种钻模，在工件制孔时钻套位置可单独调整，也可通过调整环调整，特别是钻套分布在同一圆周上时，圆周直径可调且可同步调整。由于通过非高精度、高量度的调整环与各钻模的外缘啮合进行同步调整，不能保证高效准确的微调；该专利采用的为平面钻模板底板，不能用于变曲率的壁板制孔加工中。专利CN103447585专利技术了一种可以伸入到工件内进行制孔的伸缩式钻模板机构，通过油缸驱动放置在相互平行的导轨上的滑块进行伸缩运动，截面上尖下宽的三角形钻模板放置在滑块上面伸缩进行高度上的孔加工。由于通过单向导轨进行伸缩方向的运动，钻模板不能在导轨垂直方向及高度方向上进行位置调节，使用范围有限。该专利的结构简单，钻模板强度不够，导致钻模板设计上有很多限制。目前，常用钻模板形式为固定式钻模块配合不同内径的钻套，钻模板定位多集中在工装上，其与工装和产品的相对位置是不可调的，在制孔时根据刀具直径的不同选择相应规格的钻套。传统的钻模板的主要问题有：1)对于不同规格形式的飞机工件需要使用不同的钻模板，钻模板不具有通用性，一件产品可能需要若干钻模板。2)钻模板存在结构缺欠，没有多层整体刀具引导结构，不能在多个方向上进行位置调节。3)钻模板缺少高精度的位置进给控制装置，存在加工精度不稳定的问题，在高精度的飞机产品加工应用中有很大的限制。4)钻模板使用相互平行的平面基板与钻模块，不能运用在变曲率壁板的制孔加工中。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术所要解决的技术问题是，在于针对飞机翼身对接时出现的“短边距”问题，开发一套可在飞机变曲率壁板上制孔加工的柔性制孔夹具，满足大部件不同交付状态下翼身对接中的制孔需求，保证制孔精度以及孔边距符合设计要求，提高飞机的装配效率和装配质量。具体而言，本专利技术提供了一种运用于中央翼下壁板中段制孔加工的柔性钻模板，根据变曲率壁板的制孔区域把钻模板底板上表面划分为多块区域，每块区域设计为与欲制孔轴线法向垂直，每个柔性钻模块通过螺旋微调机构进行位置微调，通过多层引导导轨实现在其平面内做横向和纵向两个方向上的位置微调，通过钻头头部夹紧结构进行钻头制孔前的锁紧，实现飞机壁板连接孔的精确定位及制备，保证飞机壁板的高装配精度要求。本专利技术提供了一种用于制孔的模板装置，包括：与外部待被制孔零件表面形状相适配的柔性钻模板安装底板，所述钻模板安装底板包括穿透所述钻模板安装底板上下表面的开口部分以及所述开口部分周围的实体部分；所述开口部分用于容纳钻模块，所述钻模块上设有通孔，用于外部制孔设备的钻头的通过，所述钻模块上还设有定位装置，用于固定所述外部制孔设备和所述钻模块的相对位置；所述钻模块包括至少两个侧面；所述钻模块的第一侧面通过与所述第一侧面相对固定的钻模板安装板连接到设置在所述实体部分上的微调锁紧模块，能够通过微量调节所述微调锁紧模块，使得所述微调锁紧模块相对于所述实体部分的位置发生微量相对移动，并在微量相对移动后通过设置在所述微调锁紧模块上的第一锁紧装置将所述微调锁紧模块锁紧在所述实体部分上，此过程也同时使得与所述微调锁紧模块相连接的被容纳于所述开口部分中的所述钻模块产生相同的所述微量相对移动；所述钻模块的第二侧面通过与所述第二侧面相对固定的钻模板支撑臂连接到设置在所述实体部分上的钻模板固定架，所述钻模板支撑臂能够通过第二紧锁装置与所述钻模板固定架锁紧。较优选地，所述钻模板安装底板为可替换的，包括各种外轮廓相同但内部开口部分不完全相同的钻模板安装底板。较优选地，在所述微调锁紧模块的上表面的所在平面内的两个相互垂直的方向上，所述微调锁紧模块能够相互独立地进行各自方向上的位移微调。较优选地，所述微调锁紧模块采用两对螺钉和手柄装置，分别微调所述两个相互垂直的方向上的位移。较优选地，所述微调锁紧模块包括导轨、底层平台、上层平台、螺旋锁紧装置，所述底层平台可沿所述导轨进行横向运动微调，所述上层平台可沿所述导轨进行纵向运动微调，所述螺旋锁紧装置用于微调后的锁紧。较优选地，还包括可拆卸的定位板，所述钻模块上的定位装置为布置在所述钻模块上表面的两个柱状凸起，用于固定所述定位板，所述定位板的圆形开口部分与外部制孔设备的制孔管外管管径相适配，所述圆形开口部分与所述钻模块上的所述通孔完全对准。较优选地，还包括可拆卸的定位板，所述钻模块上的定位装置为布置在所述微调锁紧模块上表面的多个柱状凸起，每两个相邻柱状凸起都能用于固定定位板，所述定位板的圆形开口部分与外部制孔设备的制孔管外管管径相适配，所述圆形开口部分与所述钻模块上的所述通孔完全对准。较优选地，所述第二紧锁装置为锁紧螺栓，使得所述钻模板支撑臂能够通过所述紧锁螺栓与所述钻模板固定架锁紧。较优选地，所述钻模板安装板包括连杆部分、连接所述微调锁紧模块的一端和连接所述钻模块的另一端，所述钻模板安装板的两端都采用螺钉连接方式。较优选地，所述钻模块上的所述通孔配有钻套，用于保护所述通孔，防止外部制孔设备的钻头在通过所述通孔时损坏所述通孔。更优选地，钻套上方可以有导入角，比如圆弧形导入角，用于更好地引导钻头通过。较优选地，所述钻模块上设置有定位锁紧销，起到进一步紧固作用。本专利技术还提供了一种集成模板装置，在其长度方向上，包括不止一个上述的用于制孔的模板装置。本专利技术具有的如下的有益技术效果：(1)钻模板装置在飞机壁板上进行定位时，结构上采用了相互垂直的双向滑轨，使得钻模板可以在横向和纵向两个方向上通过微调锁紧模块进行位置的调整，从而进行精确定位。(2)钻模板装置分别在横向和纵向安装有螺旋微调结构，可以在两个方向上进行位置微调达到非常高的定位精度。(3)钻模板分为柔性钻模块A安装底板和柔性钻模块B安装底板等各种开口部分的底板，从而可以根据需要，选择合适的柔性钻模块安装底板，使钻模板在狭小的制孔区域空间内进行制孔，在复杂的制孔环境下具有很强的通用性。(4)钻模板安装底板的下表面采用变曲率设计，确保了能够与变曲率壁板紧密贴合；安装底板的上表面划分为多块区域，每块区域所在表面都与化铣槽平面平行，保证了钻模块在正确定位情况下可以沿孔所在壁板的法向进行制孔保证了制孔垂直度。(5)钻模块及钻头头部设计有配合夹持锁紧结构，使BVE自动进给钻头头部在制孔前进行锁紧，可以减少制孔时的振动造成的钻偏及钻歪现象，提高制孔精度。其他方面的有益效果还包括：用于在飞机机翼与翼盒对接时，修正实际制孔点与理论制孔点的偏差；在指定方向上进行精密位置调节；保证了制孔加工时钻模板与实际零件紧密贴合，避免出现歪孔、斜孔；在飞机壁板上制备用于连接的孔，孔径大小、孔位排列可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制孔的模板装置，包括：与外部待被制孔零件表面形状相适配的柔性钻模板安装底板，所述钻模板安装底板包括穿透所述钻模板安装底板上下表面的开口部分(22)以及所述开口部分(22)周围的实体部分(21)；所述开口部分(22)用于容纳钻模块(3)，所述钻模块(3)上设有通孔，用于外部制孔设备的钻头的通过，所述钻模块(3)上还设有定位装置，用于固定所述外部制孔设备和所述钻模块(3)的相对位置；所述钻模块(3)包括至少两个侧面；所述钻模块(3)的第一侧面(31)通过与所述第一侧面(31)相对固定的钻模板安装板(4)连接到设置在所述实体部分(21)上的微调锁紧模块(2)，能够通过微量调节所述微调锁紧模块(2)，使得所述微调锁紧模块(2)相对于所述实体部分(21)的位置发生微量相对移动，并在微量相对移动后通过设置在所述微调锁紧模块(2)上的第一锁紧装置将所述微调锁紧模块(2)锁紧在所述实体部分(21)上，此过程也同时使得与所述微调锁紧模块(2)相连接的被容纳于所述开口部分(22)中的所述钻模块(3)产生相同的所述微量相对移动；所述钻模块(3)的第二侧面(32)通过与所述第二侧面(32)相对固定的钻模板支撑臂(5)连接到设置在所述实体部分(21)上的钻模板固定架(6)，所述钻模板支撑臂(5)能够通过第二紧锁装置与所述钻模板固定架(6)锁紧。...

【技术特征摘要】
1.一种用于制孔的模板装置，包括：与外部待被制孔零件表面形状相适配的柔性钻模板安装底板，所述钻模板安装底板包括穿透所述钻模板安装底板上下表面的开口部分(22)以及所述开口部分(22)周围的实体部分(21)；所述开口部分(22)用于容纳钻模块(3)，所述钻模块(3)上设有通孔，用于外部制孔设备的钻头的通过，所述钻模块(3)上还设有定位装置，用于固定所述外部制孔设备和所述钻模块(3)的相对位置；所述钻模块(3)包括至少两个侧面；所述钻模块(3)的第一侧面(31)通过与所述第一侧面(31)相对固定的钻模板安装板(4)连接到设置在所述实体部分(21)上的微调锁紧模块(2)，能够通过微量调节所述微调锁紧模块(2)，使得所述微调锁紧模块(2)相对于所述实体部分(21)的位置发生微量相对移动，并在微量相对移动后通过设置在所述微调锁紧模块(2)上的第一锁紧装置将所述微调锁紧模块(2)锁紧在所述实体部分(21)上，此过程也同时使得与所述微调锁紧模块(2)相连接的被容纳于所述开口部分(22)中的所述钻模块(3)产生相同的所述微量相对移动；所述钻模块(3)的第二侧面(32)通过与所述第二侧面(32)相对固定的钻模板支撑臂(5)连接到设置在所述实体部分(21)上的钻模板固定架(6)，所述钻模板支撑臂(5)能够通过第二紧锁装置与所述钻模板固定架(6)锁紧。2.根据权利要求1所述的模板装置，其特征在于，所述钻模板安装底板为可替换的，包括各种外轮廓相同但内部开口部分不完全相同的钻模板安装底板。3.根据权利要求1所述的模板装置，其特征在于，在所述微调锁紧模块(2)的上表面的所在平面内的两个相互垂直的方向上，所述微调锁紧模块(2)能够相互独立地进行各自方向上的位移微调。4.根据权利要求3所述的模板装置，其特征在于，所述微调锁紧模块(2)采用两对螺钉和手柄装置，分别微调所述两个相互垂直的方向上的位移。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开富，唐水龙，胡俊山，刘思仁，沈立恒，汪西，王平，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31