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钻孔定位导向器无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于航空制造技术领域,具体涉及一种在进行钻孔加工过程中所使用的钻孔定位导向器。

相关背景技术

[0002] 目前所采用的钻孔导向器(也称为钻孔导套)主要是通过定位器底面与待加工零件表面之间的紧密贴合,以保证钻孔方向与待加工零件表面的法向同向。在钻孔时,必须要保证定位器底面与待加工零件表面充分接触,还要求待加工零件上有已经确定好正确位置的导向孔。
[0003] 在实际工作中,有时需要通过相应的定位钻孔装置在待加工零件上先钻制初孔再加工出设计所要求的孔。初孔是机械加工中一种程序的称谓,对于一些直径较大的孔在加工过程中会先加工出一个与设计要求加工的孔同轴心的小直径孔,然后再在该小直径孔的基础上加工出符合设计要求直径的孔,先加工出来的小直径孔就是初孔。而在航空制造等一些技术领域中,待加工零件已经在零件表面预制出钉窝(预制钉窝是指与埋头铆钉或沉头螺钉外形相匹配的凹下空间),同时待加工零件也加工出了与预制钉窝同心的初孔,初孔轴心垂直于预制钉窝底面,且设计上要求,初孔与再加工的孔同心,对于这一类的待加工零件,没有固定的定位工装很难保证所钻孔与预制钉窝的相对位置,即很难保证所钻孔与预制钉窝之间的同心度,亦即很难保证在装配时使埋头铆钉或沉头螺钉沉头部位与预制钉窝匹配,从而无法满足装配要求;前述现有技术中的钻孔导向器,只能用于待加工零件的表面是平面时、没有预制钉窝的情况下加工孔。当待加工零件有预制钉窝时,因现有技术中的钻孔导向器不具备定位功能,即使使用,同样不能保证加工出来的孔与预制钉窝的位置关系满足设计要求,即不能保证加工出来的孔与预制钉窝的同心度。在需要将铆钉或沉头螺钉与制有预制钉窝的金属件进行装配时,这种问题尤其突出。

具体实施方式

[0009] 下面结合附图对本发明作出说明:
[0010] 钻孔定位导向器,包括定位块1、安装座6、导向块3,其特征在于:所述的定位块1是中心有孔的倒圆台形状,定位块1小头端可探入预制钉窝7中,小头端底面为定位面2,定位面2与待加工零件预制钉窝7底面的法向垂直,定位块1的形状与预制钉窝7的外形相匹配;导向块3中心钻制有孔,导向块3中心孔与钻孔加工所使用的钻头相匹配,导向块3一端与定位块1的大头端相接,定位块1与导向块3中心孔同轴心,定位块1中心孔直径不小于导向块3的中心孔直径;导向块3与定位块1相接后的部件称为定位导向体,定位导向体固定安装在安装座6上,定位导向体的轴心与定位块1定位面2的法相同向。
[0011] 使用时,将钻头探入钻孔定位导向器的导向块3中心孔,通过定位块1的中心孔后开始钻孔加工,保证定位块1的定位面2垂直于预制钉窝7底面的法相,定位块1探入预制钉窝7中且保证安装座6与待加工零件钻孔表面(即预制钉窝7底面)的紧密贴合,则可以保证所钻制的孔与预制钉窝7之间高度同心,保证了后续装配加工的精度。
[0012] 为保证在安装过程中的定位效果更好,所述的钻孔定位导向器与待加工零件表面紧密贴合。则使用时,定位块1定位后,因钻孔定位导向器与待加工零件表面的紧密贴合,钻孔加工时钻孔定位导向器相对于待加工零件好固定,即使接触面为曲面,也不会发生钻孔定位导向器相对于待加工零件转动、从而导致定位块1的定位块1小头端与预制钉窝7不贴合。
[0013] 为配合不同零件的孔装配时的工差要求,导向块3中心的孔的直径与钻头相匹配,间隙配合。具体来讲,导向块3中心孔的直径大于待加工零件设计孔直径0.05~20mm;在非精确加工装配时,该数值范围为5~20mm之间即可满足常用加工装配所需的孔。
[0014] 在实际装配过程中,有时需要保证同零件、多组装配孔,不同零件形成组件、多组装配孔之间的相对空间位置确定的加工要求;现有技术中进行类似的加工时先将一个孔定位加工后,再对另外一个孔进行定位加工,加工时会形成累计工差,最后影响装配精度,且工作效率低下;为提高装配精度及钻孔的工作效率,本发明做出重要改进如下:所述的安装座6上安装有多组定位导向体,定位导向体的数量与所需钻制孔数一致;定位导向体安装在安装座6上的位置与待加工零件或组件位置相匹配,与定位导向体对应的不同定位面2分别与待加工零件或组件的预制钉窝7底面贴合、且各定位面2与待加工零件或组件对应的预制钉窝7底面的法向垂直;所述定位导向体固定在安装座6上之后,定位导向体的定位块1分别探入对应的预制钉窝7,就可在待加工零件上加工出符合设计要求的孔。定位导向体安装在安装座6上,在其定位导向下,所钻制的孔的相对空间位置固定,既可保证单独孔的预制钉窝7与孔的高度同心,同时还能保证孔与孔之间的相对空间位置固定。
[0015] 当需保证孔与孔之间的相对位置固定的为同一待加工零件时,可直接使用集成后的钻孔导向定位装置即可,但若需要零件装配后再满足不同的零件之间的孔的位置关系固定时,则需要先将两个或更多零部件固定,使零件间满足相对位置关系不变后,再将安装了多组定位导向体的钻孔定位导向器与固定好的待加工零件配合钻制孔。
[0016] 为保证定位块1与待加工零件上的预制钉窝7充分贴合,定位块1高度小于待加工零件预制钉窝7深1-3mm,以实现定位的充分可靠。
[0017] 上述尺寸定位块1高度小于待加工零件预制钉窝7深度2mm时效果最好。
[0018] 实际应用中,加工一个孔可能会经过初孔、扩孔和铰孔等加工工序,需要使用的导向块3的中心孔的直径不同;此外,预制钉窝7的规格较少,但同一规格的预制钉窝7对应不同规格的孔。为提高钻孔的工作效率,可在安装座6处直接更换不同规格的导向块3,不同导向块3的中心加工有满足设计要求的不同直径的孔、需要加工的孔径不同时更换不同规格的导向块3。在加工同一孔时,通过更换导向块3就能够按照制造文件要求逐级钻初孔、扩孔和铰孔,同样,也可以在加工不同直径的孔时保证钻孔的效率和质量。
[0019] 由于导向块3的中心孔与定位块中心孔同轴尺,这样就保证了所钻孔与待加工零件表面的垂直度。为使导向块3便于安装和拆卸,导向块3上端还包括限位突台,所述的突台使导向块3体部分露出安装座6。限位突台可以快速夹持拆卸。
[0020] 导向块3上端的突台外形不限,可以根据实际情况采用不同形状,为了便于拆卸和夹持,可以制成半圆或鼓型。
[0021] 下面根据实际加工情况,对钻孔定位导向器作进一步说明,欲将一号待加工零件4和二号待加工零件5铆接在一起,需将二号待加工零件5钻制一个与一号待加工零件4的钉窝和孔相匹配的新孔。将两个待加工零件定好位置后,将钻孔定位导向器放到一号待加工零件4上,使定位块1充分与一号待加工零件4的预制钉窝7充分接触,由于定位块1的外形与一号待加工零件4的钉窝外形一致,定位块1的孔与导向块3的导孔同轴,一号待加工零件4与二号待加工零件5的面贴合,且钻孔定位导向器的定位面2与一号待加工零件的预制钉窝7底面贴合,这样就保证了所钻孔与一号待加工零件的同轴度,可以满足装配中关于精度的要求。为使钻孔定位导向器的定位面与一号待加工零件的表面充分接触,钻孔定位导向器的定位面的外形与所钻孔处外形相一致。大小不限,可根据具体待加工零件的情况确定,要求保证定位器稳定的与待加工零件贴合即可。
[0022] 本发明的保护范围不仅限于具体实施方式所公开的技术方案,凡利用了导向块与定位块相接,定位块与预制钉窝配合使用用于加工孔的钻孔定位导向器均落入本发明的保护范围。

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