[发明专利]能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在夹层板上制孔的装置及方法，尤其是一种能减少毛刺进入夹层之间的制孔装置及方法，具体地说是一种能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置及方法。

背景技术

目前，国内飞机主机厂，仍然主要采用人工方法进行钻孔和连接。特别是对于疲劳寿命要求较高的商用客机，主要的工艺方法是：首先制导孔，扩孔，拆开去毛刺，贴合面涂胶，安装穿心夹临时紧固，胶固化，扩至终孔，安装紧固件。工艺过程非常复杂，效率低，特别是由于胶固化的过程占用了设备和工装，严重影响了效率。

当前新的工艺是采用自动化制孔工艺。典型的工艺方法是：首先制临时紧固件导孔（数量少），拆开去毛刺，贴合面涂胶，安装临时紧固件，自动制孔和连接，加外胶固化。这种自动化的装配工艺，手工制孔的工作量小，对设备和工装的占用时间少，较好的解决了效率问题。但是设备投入大，对产品精度要求高，目前国内只有个别产品和站位在采用这种工艺。

无论是传统手工制孔的工艺，还是现代自动化制孔工艺，由于很难实现一次制完所有的孔（由于工艺接头等临时定位件的采用），都会留下一定数量的孔需要最终补钻，此时由于其它孔已完成钻孔或已进行了连接，因此这些需要补钻的孔完成钻孔后不能进行手工拆开去毛刺的工艺过程。这些需要补钻的位置分布比较散，有的甚至在结构不开敞的位置，造成用自动化设备性价比很低，甚至难以应用。

为此，急需采用一种控制毛刺的装置及方法，尽量减少对工艺装备的影响，并且以较低的成本和便携式的工具实现，以较好的解决当前的工艺问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的夹层钻孔时为防止毛刺进入夹层而采用的制孔工艺复杂，效果差的问题，发明一种能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置及方法。

本发明的技术方案之一是：

 一种能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置，其特征是它包括：

一个主框架板1；

至少两个真空吸盘3，所述的真空吸盘3平衡地固定布置在所述的主框架板1上，以便通过真空吸盘3的吸力使主框架板1固定在飞机被加工表面上；

    至少三个定位轴6，所述定位轴6的下端用于与飞机被加工表面相抵，其上端固定在主框架板1上，定位轴6形成的图形的形心轴与被加工区域内飞机产品表面法线重合；

至少两个驱动气缸8，所述的驱动气缸8安装在主框架板1上，驱动气缸8的输出轴与压力脚框架10相连，压力脚11安装在压力脚框架10上；

一钻铆套12，该钻铆套12安装在压力脚11的中心孔内，钻铆套12的刀具中心与压力脚11的中心相重合。

所述的真空吸盘3通过吸盘连接轴4与球面关节轴承2相连，其连接后的整体结构通过辅助安装架5安装在主框架板1上；真空吸盘3的吸盘腿上安装有限位橡胶圈7，以保证球面关节轴承2在空间范围内小角度转动时限制吸盘腿在非工作状态时的随意摆动。

所述的三个定位轴以等边三角形的形式安装在主框架板1上。

所述的定位轴6与飞机表面接触的一端呈弧形端面结构，该弧形端面上包有能产生弹性变形的橡胶，以防止对飞机表面产生过大的压力变形。

所述的压力脚11与飞机表面相接触的一面上包有能产生弹性变形的橡胶，以避免压力脚与飞机表面形成硬接触。

所述的驱动气缸8安装在气缸辅助安装板9，气缸辅助安装板9安装在主框架板1上。

本发明的技术方案之二是：

一种基于所述的能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置的减小飞机装配制孔时夹层毛刺的方法，其特征是它包括以下步骤：

步骤1：将前述的能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置放置于产品表面位置；

步骤2：依次通过控制前述的能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置中的真空吸盘将前述的能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置固定在飞机表面，此时三个定位轴的弧形端面与飞机产品表面接触，定位轴的弧形端面包有橡胶，允许有一定量的弹性，因此对飞机产品的表面不会产生过大压力造成变形；此时三个定位轴形成的三角形的形心轴与该工作区域内飞机产品表面法线重合，即压力脚完成了法线找正；

步骤3：控制前述的能减小飞机装配制孔时夹层毛刺的装置中的驱动气缸的压力开关，使驱动气缸驱动压力脚将飞机表面压紧，压力脚端面包有橡胶，允许有一定量的弹性，避免压力脚与飞机产品表面形成硬接触；压力通过相应的减压阀控制；压紧力的大小通过数值模拟的方法或者实验的方法进行确定；

步骤4：使用气钻或电钻沿钻铆套进行钻孔，通过钻铆套确保钻头法线找正，若使用自动进给钻进行钻孔，钻铆套可固定自动进给钻；