[发明专利]一种自适应飞机曲面蒙皮制孔的3D打印钻模板

说明书

本发明公开了一种自适应飞机曲面蒙皮制孔的3D打印钻模板，包括贴合板、导轨和若干肋板，所述贴合板的曲率与飞机曲面蒙皮的曲率相等，所述贴合板上设置有若干法矢钻套孔，所述法矢钻套孔的轴线方向与所述飞机曲面蒙皮上制孔位置的法矢一致，若干所述肋板的一端均与所述贴合板固定连接，若干所述肋板的另一端均与所述导轨固定连接，所述导轨的曲率与所述飞机曲面蒙皮的曲率相等，所述导轨用于安装自动制孔机器人。本发明使3D打印钻模板能够与任意曲率的飞机曲面蒙皮实现自适应，从而达到精准导向、制孔的目的，以提高飞机曲面蒙皮制孔的效率、精度和质量。

技术领域

本发明涉及飞机曲面蒙皮制孔技术领域，特别是涉及一种自适应飞机曲面蒙皮制孔的3D打印钻模板。

背景技术

在各种制孔技术快速发展的机械制造及自动化领域中，相应的制孔要求以及水平越来越高，尤其是在航空航天领域，飞机曲面蒙皮制孔技术直接决定着国产C919、ARJ21以及歼20战斗机等各种型号飞机的性能，承担着解决国家重要需求，解决卡脖子与被卡脖子问题的重大责任。飞机曲面蒙皮制孔技术作为航空航天的核心技术，直接体现国家航空航天的水平。在飞机的制造和装配过程中，包含了成千上百万个孔，且连接孔仍然是飞机结构件连接的最主要方式，直接影响着飞机的疲劳寿命和安全性能及其他与之相关的各项飞行性能。

飞机曲面蒙皮作为飞机的重要组成部分，在飞机装制造程中，需要在飞机曲面蒙皮上制孔，以实现蒙皮与骨架的铆接。目前，主要采用钻模板贴合，并以保证人工制孔精度和质量的进给导向制孔工艺。传统的钻模板都是基于机加工的方式进行设计和制造，时间周期长，成本高，互换性低，并在生产制造的过程中出现的技术误差和人工误差较多，无法自适应具有复杂型面的飞机曲面蒙皮。而且，飞机曲面蒙皮制孔是一个重复性大的工作，采用传统钻模板贴合，人工制孔工艺，无法保证精度，且在应对复杂型面的飞机曲面蒙皮时，会增加制孔难度。因此，亟需设计一种可以自适应任意曲率飞机的曲面蒙皮。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应飞机曲面蒙皮制孔的3D打印钻模板，以解决上述现有技术存在的问题，使3D打印钻模板能够与任意曲率的飞机曲面蒙皮实现自适应，从而达到精准导向、制孔的目的，以提高飞机曲面蒙皮制孔的效率、精度和质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种自适应飞机曲面蒙皮制孔的3D打印钻模板，包括贴合板、导轨和若干肋板，所述贴合板的曲率与飞机曲面蒙皮的曲率相等，所述贴合板上设置有若干法矢钻套孔，所述法矢钻套孔的轴线方向与所述飞机曲面蒙皮上制孔位置的法矢一致，若干所述肋板的一端均与所述贴合板固定连接，若干所述肋板的另一端均与所述导轨固定连接，所述导轨的曲率与所述飞机曲面蒙皮的曲率相等，所述导轨用于安装自动制孔机器人。

优选的，所述导轨为两个，两个所述导轨关于所述贴合板的中心线对称设置，若干所述肋板均匀分布在所述贴合板的两侧，所述贴合板的两侧任意两个相对设置的所述肋板关于所述贴合板的中心线对称，一所述导轨与一侧的所述肋板均固定连接，另一所述导轨与另一侧的所述肋板均固定连接。

优选的，所述肋板包括弯折一部和弯折二部，所述弯折一部的水平段与所述导轨固定连接，所述弯折一部的垂直段和所述弯折二部的垂直段通过倾斜段平滑过渡连接，所述倾斜段的上端远离所述导轨的中心线，所述弯折二部的水平段与所述贴合板固定连接。

优选的，所述导轨的横截面形状为圆形。

优选的，所述导轨的外侧壁上开设有导向槽，所述导向槽的曲率与所述飞机曲面蒙皮的曲率相等，所述导向槽中用于安装所述自动制孔机器人。

优选的，所述导向槽中固定安装有齿条，所述齿条的曲率与所述飞机曲面蒙皮的曲率相等，所述齿条用于与所述自动制孔机器人的移动机构相啮合。

优选的，所述贴合板、所述导轨和所述肋板均为一体成型并采用3D打印技术制成。