测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法与流程

本发明涉及自动化制造技术领域，尤其涉及一种测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法。

背景技术：

飞机数字化装配过程中需要加工大量用于铆接的沉头孔，而孔的窝深对连接强度及装配质量有很大影响，必须保证其在规定的误差范围内。为了提高加工效率及制孔精度，通常采用钻铰锪一体刀具进行制孔。刀具在使用前需要利用刀具预调仪进行预调，目的在于精确测量刀具参数，从而保证孔的加工精度，其中刀具锪窝刃起始距离测量的准确度将直接影响制孔后的窝深。目前，通常采用刀具预调仪自带的测量锪窝刃距离的测量模式去直接测量锪窝刃起始距离，但是这种测量方法会由于锪窝刃起始段圆角半径的存在及刀具的加工误差而导致仪器很难捕捉到真正的锪窝刃起点，从而影响刀具预调精度，进一步会给沉头孔的窝深控制带来不良影响。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法，其能通过有限次测量得到刀具锪窝刃起始距离值，同时保证了锪窝刃起始距离的测量精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法，其利用刀具预调仪进行测量，钻铰锪一体刀具由刀柄、锪窝部分和直钻部分组成。所述方法包括步骤：

s1，校准刀具预调仪换径套；

s2，利用刀具预调仪测量刀具的直钻部分的直径d；

s3，根据刀具的直钻部分的直径d、标称锪窝角度csa以及理论锪窝深度csd之间的几何关系，计算标称锪窝角度csa所对应的锪窝部分的直径d，d的计算关系式为：

s4，选择刀具预调仪的x-z测量模式并进行n次测量，得到刀具的实测锪窝角度csan以及理论窝深处所对应的锪窝刃距离csln，并根据步骤s3中得到的d的计算关系式，推出实测锪窝角度csan所对应的锪窝部分的直径dn的计算关系式，即为：

其中，n表示测量次数，csan表示第n次测量的实测锪窝角度，csln表示第n次测量的锪窝刃距离，dn表示第n次测量的实测锪窝角度csan所对应的锪窝部分的直径；

s5，比较在步骤s4中得到的锪窝刃距离csln-1与锪窝刃距离csln之间的差值δcsl，当δcsl小于预设的一定值时，刀具预调仪停止测量，则最后一次测得的锪窝刃距离值csln作为实际测量值；

s6，将步骤s5中得到的锪窝刃距离csln与理论窝深值csd相加，即得到刀具的锪窝刃起始距离值。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法中，其利用刀具的直钻部分的直径d、标称锪窝角度csa以及理论锪窝深度csd之间的几何关系，得到标称锪窝角度csa所对应的锪窝部分的直径d。然后选择刀具预调仪的x-z测量模式并进行有限次迭代测量，直至得到的锪窝刃距离csln-1与锪窝刃距离csln之间的差值δcsl小于预设的一定值时，刀具预调仪停止测量，进而得到刀具的锪窝刃起始距离值。这种测量方法简单、可操作性强，通过有限次迭代即可达到收敛，保证了锪窝刃起始距离的测量精度。此外，与传统的测量方法相比，本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法无需准确捕捉刀具锪窝刃起始点，即可得到准确的锪窝刃起始距离值，提高了锪窝刃起始距离的测量精度。

附图说明

图1是根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法中针对的钻铰锪一体刀具的结构示意图。

图2是图1中的钻铰锪一体刀具的几何参数的关系示意图。

其中，附图标记说明如下：

s1刀柄

s2锪窝部分

s3直钻部分

d直钻部分的直径

csa标称锪窝角度

d标称锪窝角度所对应的锪窝部分的直径

csan实测锪窝角度

dn实测锪窝角度所对应的锪窝部分的直径

csd理论锪窝深度

r锪窝刃起始段圆角半径

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法。

参照图1和图2，根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法利用刀具预调仪进行测量，钻铰锪一体刀具由刀柄s1、锪窝部分s2和直钻部分s3组成。所述方法包括步骤：

s1，校准刀具预调仪换径套；

s2：利用刀具预调仪测量刀具的直钻部分s3的直径d；

s3：根据刀具的直钻部分s3的直径d、标称锪窝角度csa以及理论锪窝深度csd之间的几何关系，计算标称锪窝角度csa所对应的锪窝部分s2的直径d，d的计算关系式为：

s4，选择刀具预调仪的x-z测量模式并进行n次测量，得到刀具的实测锪窝角度csan以及理论窝深处所对应的锪窝刃距离csln，并根据步骤s3中得到的d的计算关系式，推出实测锪窝角度csan所对应的锪窝部分s2的直径dn的计算关系式，即为：

其中，n表示测量次数，csan表示第n次测量的实测锪窝角度，csln表示第n次测量的锪窝刃距离，dn表示第n次测量的实测锪窝角度csan所对应的锪窝部分s2的直径；

s5：比较在步骤s4中得到的锪窝刃距离csln-1与锪窝刃距离csln之间的差值δcsl，当δcsl小于预设的一定值(根据实际情况进行预先设定，如5μm)时，刀具预调仪停止测量，则最后一次测得的锪窝刃距离值csln作为实际测量值，反之当δcsl大于预设的一定值时，刀具预调仪继续测量；以及

s6：将步骤s5中得到的锪窝刃距离csln与理论窝深值csd相加，即得到刀具的锪窝刃起始距离值。

在根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法中，其利用刀具的直钻部分s3的直径d、标称锪窝角度csa以及理论锪窝深度csd之间的几何关系，得到标称锪窝角度csa所对应的锪窝部分s2的直径d。然后选择刀具预调仪的x-z测量模式并进行有限次迭代测量，直至得到的锪窝刃距离csln-1与锪窝刃距离csln之间的差值δcsl小于预设的一定值时，刀具预调仪停止测量，进而得到刀具的锪窝刃起始距离值。这种测量方法简单、可操作性强，通过有限次迭代即可达到收敛，保证了锪窝刃起始距离的测量精度。此外，与传统的测量方法(即背景技术中将刀具预调仪内置的方法)相比，本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法无需准确捕捉刀具锪窝刃起始点，即可得到准确的锪窝刃起始距离值，提高了锪窝刃起始距离的测量精度。

在根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法中，在步骤s1中，包括步骤：s11，启动刀具预调仪测量软件，并选择校准换径套选项；s12，按照刀具预调仪测量软件界面中的箭头指示移动预调仪镜头，直到测量界面中十字线中心与目标点重合；以及s13，点击确认，刀具预调仪测量软件自动测量该位置的x、z坐标值，比较得到的x、z坐标值是否与换径套上标识的数值相同，如一致则校准成功，否则重复步骤s11-s13。

在根据本发明的测量钻铰锪一体刀具的锪窝刃起始距离的方法中，参照图1和图2，在步骤s4中，包括步骤：

s41，选择刀具预调仪的x-z测量模式；

s42，将标称锪窝角度csa所对应的锪窝部分s2的直径d作为x-z测量模式中的x值输入至刀具预调仪的测量软件中，刀具预调仪自动测量出与d值所对应的z值以及实测锪窝角度csa1，z值即为理论窝深处所对应的锪窝刃距离csl1，其中，csa1表示第一次测量的实测锪窝角度，csl1表示第一次测量的锪窝刃距离；

s43，根据步骤s3中得到的d的计算关系式，得到实测锪窝角度csa1所对应的锪窝部分s2的直径d1的计算关系式，即为：

其中，d1表示第一次测量的实测锪窝角度csa1所对应的锪窝部分s2的直径；

s44，重复步骤s42和s43，得到实测锪窝角度csan所对应的锪窝部分s2的直径dn的计算关系式，即为：