【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工装加工术领域，尤其涉及一种用于舱段法兰的制孔工装及其制备方法和使用方法。
技术介绍
1、碳纤维/树脂基复合材料具有密度低、强度高、刚度大及尺寸稳定等优点，在火箭和导弹产品的舱段结构上得到了广泛的应用。一个产品中，相邻舱段的法兰之间采用销孔定位和螺栓连接，尺寸和形位公差通常具有较高的精度要求。复合材料舱段热膨胀系数极小，对法兰制孔后，环境温度变化对孔位的影响极小。但是，当前机加工舱段法兰的销孔和连接孔，通常采用钢质一体工装钻孔、铰孔，而钢质工装热膨胀系数远大于复合材料舱段，环境温度变化将导致钢质工装热胀冷缩，导致加工后的舱段法兰孔位难以达到设计的高精度要求。因此，迫切需要研制一种用于复合材料舱段法兰的高精度制孔工装，能够不受环境温度变化的影响。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术创造旨在一种用于舱段法兰的制孔工装及其制备方法和使用方法，当环境温度升或降低δt时，根据工装材料的热膨胀系数，使协调板的凸台在避让口内移动进而使制孔铰套到安装板的中心距离不变。
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、一种用于舱段法兰的制孔工装，包括：
4、安装板，安装板包括圆形主体和均布设置在圆形主体外圆周上的长条板，在长条板的上表面设置有滑动槽，在滑动槽靠近安装板的中心的一端设有贯穿的避让口；协调板组件，协调板组件的数量与滑动槽的数量相等，协调板组件包括协调板、凸台、制孔铰套以及定位螺钉；凸台与协调板一体成型，凸台设置在协调板
5、进一步的，长条板、滑动槽、制孔铰套以及协调板组件的数量为八个。
6、进一步的，八个制孔铰套包括六个第一制孔铰套和两个第二制孔铰套，两个第二制孔铰套沿圆形主体的径向对称布置，六个第一制孔铰套对称设置在两个第二制孔铰套连线的两侧；每个第一制孔铰套均设有第一通孔，每个第二制孔铰套均设有第二通孔；第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径。
7、进一步的，凸台的尺寸小于避让口的尺寸。
8、进一步的，避让口为矩形口，凸台与矩形口之间沿滑动槽的长度方向上形成两个移动间隙，两个移动间隙分别大于安装板发生向外热胀的长度和安装板发生向内冷缩的长度。
9、进一步的，安装板的材质为45号钢，协调板的材质为铝合金，制孔铰套的材质为硬质合金钢。
10、进一步的，协调板的有效长度为l，其计算公式为：
11、l=（r·α1）/（α2-α1）；
12、其中，制孔铰套到安装板中心的距离等于圆形板主体的分度圆半径r，45号钢的热膨胀系数α1、铝合金热胀系数α2。
13、一种用于制备如上述的用于舱段法兰的制孔工装的制备方法，包括如下步骤：
14、s1：根据舱段法兰的销孔及连接孔的位置尺寸，确定安装板的分度圆半径以及制孔铰套到圆形主体中心的距离。
15、s2：根据安装板的材质和热膨胀系数以及协调板的材质和热膨胀系数，确定协调板的有效长度以及第一螺纹通孔到圆形主体中心的距离。
16、s3：先加工安装板的下表面，再加工圆形主体的外圈和长条板；最后加工用于安装协调板的滑动槽、第二螺纹通孔以及避让口。
17、s4：根据协调板的外形尺寸加工成形，使凸台的下表面与圆形主体的下表面共面，在协调板的一端加工第一螺纹通孔，协调板的另一端根据舱段法兰的销孔或连接孔的位置在凸台内镶嵌制孔铰套。
18、s5：定位螺钉通过第一螺纹通孔将协调板固定在滑动槽内，使凸台在避让口内。
19、一种利用如上述的用于舱段法兰的制孔工装的使用方法，对舱段法兰的连接孔及销孔的加工，包括如下步骤：
20、第一步：在舱段法兰上，以舱段法兰的圆心为基准，根据舱段法兰的销孔及连接孔的周向分布要求以及圆形板主体的分度圆半径r，手工划出销孔及连接孔的位置线。
21、第二步：采用手电钻及钻模，对连接孔加工出内径略小于连接孔的第一预制孔，对销孔加工出内径略小于销孔的第二预制孔。
22、第三步：采用舱段法兰的制孔工装，在第一预制孔和第二预制孔的基础上，用标准铰刀铰制内径为d1的连接孔及内径为d2的销孔，最终得到舱段法兰上的连接孔和销孔。
23、与现有技术相比，本专利技术创造能够取得如下有益效果：
24、（1）本专利技术能够保证在环境温度变化过程中工装孔位零膨胀，使得舱段法兰的连接孔和销孔的位置在加工后能够满足高精度的尺寸公差要求。
25、（2）本专利技术采用常用的钢质材料及铝合金材料，在满足设计使用要求的同时，成本低廉。
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1.一种用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述长条板、所述滑动槽、所述制孔铰套以及所述协调板组件的数量为八个。
3.根据权利要求2所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，八个所述制孔铰套包括六个第一制孔铰套和两个第二制孔铰套，两个所述第二制孔铰套沿所述圆形主体的径向对称布置，六个所述第一制孔铰套对称设置在两个所述第二制孔铰套连线的两侧；每个所述第一制孔铰套均设有第一通孔，每个所述第二制孔铰套均设有第二通孔；所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径。
4.根据权利要求1所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述凸台的尺寸小于所述避让口的尺寸。
5.根据权利要求4所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述避让口为矩形口，所述凸台与所述矩形口之间沿所述滑动槽的长度方向上形成两个移动间隙，两个所述移动间隙分别大于所述安装板发生向外热胀的长度和所述安装板发生向内冷缩的长度。
6.根据权利要求1所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述安装板的材质为
7.根据权利要求6所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述协调板的有效长度为L，其计算公式为：
8.一种用于制备权利要求1~7中任一项所述的用于舱段法兰的制孔工装的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.一种利用权利要求1~7中任一项所述的用于舱段法兰的制孔工装的使用方法，对舱段法兰的销孔及连接孔进行加工，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述长条板、所述滑动槽、所述制孔铰套以及所述协调板组件的数量为八个。
3.根据权利要求2所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，八个所述制孔铰套包括六个第一制孔铰套和两个第二制孔铰套，两个所述第二制孔铰套沿所述圆形主体的径向对称布置，六个所述第一制孔铰套对称设置在两个所述第二制孔铰套连线的两侧；每个所述第一制孔铰套均设有第一通孔，每个所述第二制孔铰套均设有第二通孔；所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径。
4.根据权利要求1所述的用于舱段法兰的制孔工装，其特征在于，所述凸台的尺寸小于所述避让口的尺寸。
5.根据权利要求4所述的用于舱段法兰的制孔工装，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：商伟辉，白皓，李玉龙，张崇，杨鹏，刘永琪，苗壮，张宇，
申请(专利权)人：长春宇航新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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