一种用于导弹舵面骨架组件的深孔加工夹具以及加工方法与流程

本发明涉及导弹舵面加工工艺，具体为一种用于导弹舵面骨架组件的深孔加工夹具以及加工方法。

背景技术：

舵面是现代导弹所必不可少的重要组成部件，作为导弹的操纵面，其主要用途是在飞行过程中为导弹提供升力及飞行控制力，使导弹按预定的弹道飞行。舵面的主要零件——骨架蒙皮铆接组件一般选用铝合金框架结构，外表铆接蒙皮，为加强骨架槽口部位的强度和刚性，在槽口部位嵌入不锈钢衬套。其加工方法为骨架加工完成后将不锈钢衬套压入骨架槽口，再铆接蒙皮，然后精加工根肋面及槽口，最后才加工槽口深孔。由于骨架蒙皮铆接组件前缘一侧为封闭型腔，加工刀具只能从一端伸入，悬伸量非常大，孔尺寸精度要求爷比较高高，公差等级达it8，孔表面粗糙度要求ra1.6μm，形位公差均要求在0.02mm以内。在通常的加工工艺中通常采用钻底孔后用立铣刀端齿铣孔的方法进行，加工效率低，已严重制约了舵面加工生产的产能，从而影响了整个导弹整体的生产进度，成为导弹批生产能力的瓶颈。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于导弹舵面骨架组件的深孔加工夹具以及加工方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种用于导弹舵面骨架组件的深孔加工夹具，包括支架、插销、定位块、前置加工固定块以及后置加工固定块，定位块固定于支架上；前置加工固定块设置于支架的表面，前置加工固定块上设置有与舵面骨架蒙皮铆接组件待加工孔位置和大小相对应的衬套孔；后置加工固定块设置于支架的底端中央，舵面骨架蒙皮铆接组件的右端固定于后置加工固定块上，后置加工固定块上设置有与舵面骨架蒙皮铆接组件待加工孔位置和大小相对应的加工槽。

所述支架上还设有侧向固定块，侧向固定块上设有螺纹孔，侧向固定螺杆穿过螺纹孔将舵面骨架蒙皮铆接组件紧固于固定块上。

所述侧向固定块位于舵面骨架蒙皮铆接组件的一侧，与固定块相对应。

还包括一个可换钻套与一个可换铰套，在进行钻孔操作时，将可换钻套置于所述前置加工固定块的衬套孔内，在进行铰孔操作时，将可换铰套置于所述前置加工固定块的衬套孔内。

还包括一个钻模体与一个铰模体，在进行钻孔操作时，将钻模体固定于所述后置加工固定块的加工槽上，在进行铰孔操作时，将铰模体固定于所述后置加工固定块的加工槽上。

还包括紧固定位销，紧固螺母，紧固螺栓以及紧固螺套，所述后置加工固定块上设有两个定位孔，紧固定位销穿过紧固螺母进入其中一个定位孔中，紧固螺栓穿过紧固螺套进入另一个定位孔中；在进行钻孔操作时，紧固定位销通过紧固螺母对钻模体进行固定，紧固螺栓通过紧固螺套对钻模体进行固定；在进行铰孔操作时，紧固定位销通过紧固螺母对铰模体进行固定，紧固螺栓通过紧固螺套对铰模体进行固定。

在进行钻孔操作时，可换钻套的钻孔与钻模体的钻孔保持同轴；在进行铰孔操作时，可换铰套的钻孔与铰模体的钻孔保持同轴。

所述固定块与支架相连接处设置有前置定位螺钉以及前置定位销；前置加工固定块与支架相连接处设有前置加工固定销以及前置加工固定螺钉；后置加工固定块与支架相连接处设置有后置加工定位销以及后置加工固定螺钉；侧向定位块与支架相连接处设置有侧向固定螺钉。

所述前置定位螺钉、前置加工固定螺钉、后置加工固定螺钉以及侧向固定螺钉均为内六角螺钉。

一种用于导弹舵面骨架蒙皮铆接组件的深孔加工方法，包括以下步骤：

步骤一：校正支架的垂直度，待垂直度符合操作要求后通过插销将舵面骨架蒙皮铆接组件定位放置于支架上，然后旋紧螺杆将舵面骨架蒙皮铆接组件紧顶固定于固定块侧面；

步骤二：将可换钻套装入定位块的衬套孔内，将钻模体装入后置加工固定块的矩形槽内，使钻模体上两侧定位孔分别通过紧固定位销，紧固螺母，紧固螺栓以及紧固螺套进行固定，安装时定位块边缘与舵面骨架蒙皮铆接组件的一侧相接触；

步骤三：将定位芯棒安装在摇臂钻床的机床主轴上，转动机床摇臂，使定位芯棒顺利插入钻模体相应孔内，使其与钻模体上孔的同轴度不大于φ0.01mm，与支架的垂直度不大于0.01mm，然后将定位芯棒换成钻头进行底孔钻孔；

步骤四：底孔钻完后，将可换钻套更换成可换铰套，将钻模体更换成铰模体，将刀具换成铰刀，进行铰孔操作。

本发明的有益效果在于：通过本发明的实施，实现了由钳工在摇臂钻床上钻铰深孔，利用深孔加工装置的制造精度保证骨架蒙皮铆接组件的深孔加工精度，产品质量可靠，加工效率明显提高，有效解决了舵面骨架蒙皮铆接组件深孔加工的效率瓶颈。该装置操纵简单、可靠性好，实用性强，可在导弹舵面的深孔加工生产中进行推广。

附图说明

图1是本发明的夹具结构示意图；

图2是本发明的夹具结构俯视图；

图3是本发明后置加工固定块的结构示意图；

图4是本发明钻模体和铰模体的结构示意图；

图5是本发明钻模体和铰模体的俯视图；

图6是本发明所需加工的舵面骨架蒙皮铆接组件结构示意图；

图中：1-支架，2-插销，3-定位块，4-前置加工固定块，5-可换钻套，6-可换铰套，7-后置加工固定块，8-钻模体，9-铰模体，10-前置定位螺钉，11-前置加工固定销，12-前置加工固定螺钉，13-前置固定销，14-后置加工定位销，15-后置加工固定螺钉，16-紧固定位销，17-紧固螺母，18-紧固螺栓，19-紧固螺套，20-侧向固定螺钉，21-侧向固定螺杆，22-侧向固定块，23-舵面骨架蒙皮铆接组件。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1-图6所示，一种用于导弹舵面骨架组件的深孔加工夹具，包括支架1、插销2、定位块3、前置加工固定块4以及后置加工固定块7，定位块3固定于支架1上；前置加工固定块4设置于支架1的表面，前置加工固定块4上设置有与舵面骨架蒙皮铆接组件23待加工孔位置和大小相对应的衬套孔；后置加工固定块7设置于支架1的底端中央，舵面骨架蒙皮铆接组件23的右端固定于后置加工固定块7上，后置加工固定块7上设置有与舵面骨架蒙皮铆接组件23待加工孔位置和大小相对应的加工槽。

待加工零件舵面骨架蒙皮铆接组件23所需加工的孔位于舵面下部，在夹装时需针对其底部进行固定，防止在加工过程中的振动和位移等对加工孔造成影响。

在支架1的底部可以设置多个插销2对舵面骨架蒙皮铆接组件23进行固定，使其在支架1上的定位更加可靠，防止在进行固定的过程中发生零件的形变降低加工精度。

所述支架1上还设有侧向固定块22，侧向固定块22上设有螺纹孔，侧向固定螺杆21穿过螺纹孔将舵面骨架蒙皮铆接组件23紧固于固定块3上。

使用螺杆装置对待加工零件舵面骨架蒙皮铆接组件23进行侧向固定，可以保证在定位和加工时的侧向位置保持稳定，保证加工精度，使用螺杆装置进行紧固，对待加工零件舵面骨架蒙皮铆接组件23的夹装而言操作简单，便于操作工人在夹具上进行操作，夹装的松紧度也可由螺杆的旋紧程度进行调节，可以防止因为夹持过紧使待加工零件舵面骨架蒙皮铆接组件23发生形变，也可防止因为夹持过松而影响紧固效果。

所述侧向固定块22位于舵面骨架蒙皮铆接组件23的一侧，与固定块3相对应。

在支架1上还可以设置多个固定块3与侧向固定块22，对舵面骨架蒙皮铆接组件23进行分段固定，尤其是当所需加工的导弹舵面舵面骨架蒙皮铆接组件的尺寸过大时，需要设置多个固定块3以及侧向固定块22进行固定，防止其在加工过程中零件发生形变降低加工精度。

还包括一个可换钻套5与一个可换铰套6，在进行钻孔操作时，将可换钻套5置于所述前置加工固定块4的衬套孔内，在进行铰孔操作时，将可换铰套6置于所述前置加工固定块4的衬套孔内。

还包括一个钻模体8与一个铰模体9，在进行钻孔操作时，将钻模体8固定于所述后置加工固定块7的加工槽上，在进行铰孔操作时，将铰模体9固定于所述后置加工固定块7的加工槽上。

设置不同的钻套和铰套，并且设置为可更换式的模具，能够通过对待加工零件的一次装夹完成整个加工过程，防止了更换夹具和模具的过程对待加工零件造成形变，并且能够有效减少待加工零件的振动和位移，有利于保证多次深孔加工的同轴性。

还包括紧固定位销16，紧固螺母17，紧固螺栓18以及紧固螺套19，所述后置加工固定块7上设有两个定位孔，紧固定位销16穿过紧固螺母17进入其中一个定位孔中，紧固螺栓18穿过紧固螺套19进入另一个定位孔中；在进行钻孔操作时，紧固定位销16通过紧固螺母17对钻模体8进行固定，紧固螺栓18通过紧固螺套19对钻模体8进行固定；在进行铰孔操作时，紧固定位销16通过紧固螺母17对铰模体9进行固定，紧固螺栓18通过紧固螺套19对铰模体9进行固定。

在进行钻孔操作时，可换钻套5的钻孔与钻模体8的钻孔保持同轴；在进行铰孔操作时，可换铰套6的钻孔与铰模体9的钻孔保持同轴。

可换钻套5与钻模体8以及可换铰套6与铰模体9在安装时的定位精度将直接影响到零件的加工精度，在夹具安装时对其同轴度进行控制，使其保持同轴，能够保证舵面骨架蒙皮铆接组件23的加工精度。

所述固定块3与支架1相连接处设置有前置定位螺钉10以及前置定位销13；前置加工固定块4与支架1相连接处设有前置加工固定销11以及前置加工固定螺钉12；后置加工固定块7与支架1相连接处设置有后置加工定位销14以及后置加工固定螺钉15；侧向定位块22与支架1相连接处设置有侧向固定螺钉20。

通过在各个定位块以及固定块上设置定位销与定位螺钉，能够保证零部件与支架1的牢固连接，防止在加工过程中刀具的振动和旋转等对舵面骨架蒙皮铆接组件的作用导致其加工精度下降。

所述前置定位螺钉10、前置加工固定螺钉12、后置加工固定螺钉15以及侧向固定螺钉20均为内六角螺钉。

一种用于导弹舵面骨架蒙皮铆接组件的深孔加工方法，包括以下步骤：

步骤一：校正支架1的垂直度，待垂直度符合操作要求后通过插销2将舵面骨架蒙皮铆接组件23定位放置于支架1上，然后旋紧螺杆21将舵面骨架蒙皮铆接组件23紧顶固定于固定块3侧面；对支架1的垂直度进行校正，是保证加工精度的第一步，由于所使用的摇臂钻床为直线路径走刀，如支架1的垂直度不满足加工要求，则会导致所钻孔发生倾斜导致零件报废。

步骤二：将可换钻套5装入前置加工固定块4的衬套孔内，将钻模体8装入后置加工固定块7的矩形槽内，使钻模体8上两侧定位孔分别通过紧固定位销16，紧固螺母17，紧固螺栓18以及紧固螺套19进行固定，安装时定位块3的边缘与舵面骨架蒙皮铆接组件23的一侧相接触；将可换钻套5放入前置加工固定块4的衬套孔内，能够保证所加工的钻孔是按照所需加工的精度进行，此外还可以保护前置加工固定块4，使其在加工过程中不与加工刀具接触，防止其对刀具造成损坏。

步骤三：将定位芯棒安装在摇臂钻床的机床主轴上，转动机床摇臂，使定位芯棒顺利插入钻模体8相应孔内，使其与钻模体8上孔的同轴度不大于φ0.01mm，与支架1的垂直度不大于0.01mm，然后将定位芯棒换成钻头进行底孔钻孔；

步骤四：底孔钻完后，将可换钻套5更换成可换铰套6，将钻模体8更换成铰模体9，将刀具换成铰刀，进行铰孔操作。

使用分步加工的操作过程，保证所钻孔与所铰孔的同轴度，并且使用先钻孔再铰孔的加工方法，在加工过程中待加工零件舵面骨架蒙皮铆接组件23不发生拆装，能够保证所钻孔与所铰孔的加工精度，两者之间不产生相互影响。

原加工方法为钻底孔后用立铣刀端齿铣孔，孔的尺寸精度极易超差，加工用时为150分钟/件，而采用本发明所述的夹具进行加工，单件用时为75分钟/件，其加工能力是原来的2倍，加工效率有了显著提升。通过本发明的实施，实现了由钳工在摇臂钻床上钻铰深孔，利用深孔加工装置的制造精度保证骨架蒙皮铆接组件的深孔加工精度，产品质量可靠，加工效率明显提高，有效解决了舵面骨架蒙皮铆接组件深孔加工的效率瓶颈。该装置操纵简单、可靠性好，实用性强，可在导弹舵面的深孔加工生产中进行推广。