用于数字化总装的形面偏差控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于数字化总装的形面偏差控制装置，其特征在于：由三层板材叠加成一体制成钻模板，顶层和底层为柔性材料层，中间层为刚性材料层，根据装配孔位要求在所述底层创建孔列对钻模板开设微孔，在所述顶层的所述微孔位置安装钻夹头，在所述下层的所述微孔位置安装套筒。本实用新型的优点是：具有良好的弯曲度和结构强度，在每一个孔位上与装配组件紧密贴合，适用于外表面及侧面的双曲面孔加工要求，适用性优越；快速拆卸安装，模块化设计；比传统的五轴机加钻模板制造成本节省50%以上，比传统铝钻模板重量减轻25%以上。
【专利说明】用于数字化总装的形面偏差控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种装配制孔的定位装置，特别是一种形面偏差控制装置。
【背景技术】
[0002]目前大型飞机装配采用数字化制造，钻模板是其中的一种形式，制孔位置一般由多个结构件搭接构成，为了满足所有结构件搭接的孔位的位置度和边距要求，制孔关键区域需要精确定位后制孔，而飞机结构连接复杂，空间小，很难施展工具进行有效的制孔，采用钻模板制孔具有空间开敞、制孔位置精度准确、生产效率高、能够承载等优点。
[0003]因为飞机的外形曲面多为双曲面，目前传统解决方法是采用五轴，机械加工成型钻模板，钻模板的材料多为铝合金型材，厚度为20mm至30mm，强度好，能够承载高强度结构、制大孔径的制孔工具，如自动进给钻，进行精加工。
[0004]现有的钻模板存在的问题是制造成本高、时间周期长、钻模板的重量大，定位时会使飞机产品产生形变。机加加工的铝合金钻模板虽然有刚性强度好、制造精度高、可进行精加工、偏离理论数据小的优点，但产品装配后，由制孔曲面误差积累所导致偏离理论的量要大于钻模板的偏离量，且每架飞机都有差异。由于产品与钻模板都是刚性的，无法进行修正使钻模板与产品的表面型面相符合，也正是因为这一点导致使用钻模板制孔时孔的法向精度与锪窝精度均难以达到规范要求。
[0005]为了解决以上问题，通常的做法是采用2mm厚条形带板机加钻模板，这样可以对钻模板的外形做出调整，使其与产品实际外形的贴合度好，但由于条形钻模板厚度仅为2mm，在加工时无法有效保证制孔的法向制造时的精度，易造成孔的质量不稳定，且无法承载加工复杂结构、加工强度高的制孔工具，如自动进给钻，进行精加工。
实用新型内容
[0006]实用新型目的:针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于数字化总装的形面偏差控制装置，在保证所制孔的法向精度与锪窝精度达到规范要求的前提下，能贴合飞机装配组件实际双曲面外形，且能够承载高强度结构、制大孔径的制孔工具。
[0007]技术方案:一种用于数字化总装的形面偏差控制装置，其特征在于:由三层板材叠加成一体制成钻模板，顶层和底层为柔性材料层，中间层为刚性材料层，根据装配孔位要求在所述底层创建孔列对钻模板开设微孔，在所述顶层的所述微孔位置安装钻夹头，在所述下层的所述微孔位置安装套筒。
[0008]所述钻模板通过锁紧螺栓将三层板材叠加成一体。
[0009]有益效果:与现有技术相比，本实用新型的优点是:具有良好的弯曲度和结构强度，在每一个孔位上与装配组件紧密贴合，适用于外表面及侧面的双曲面孔加工要求，适用性优越；快速拆卸安装，模块化设计；比传统的五轴机加钻模板制造成本节省50%以上，比传统铝钻模板重量减轻25%以上。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型结构主视图；
[0011]图2为图1的仰视图；
[0012]图3为本实用新型使用示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0014]如附图1-2所示，一种用于数字化总装的形面偏差控制装置，由抗高温的三层板材叠加成一体制成钻模板，顶层I和底层2为柔性材料层，中间层3为刚性材料层，钻模板通过锁紧螺栓7将三层板材叠加成一体，根据组件的装配孔位要求在底层2创建孔列对钻模板开设微孔4，在顶层I的微孔4位置安装钻夹头5，在下层2的微孔4位置安装套筒6。通过微孔中心精确定位，钻夹头兼容所有标准工具接口。
[0015]如附图3所示，以对装配组件钻两个孔定位为例，来说明本实用新型的安装调试。通过本实用新型上根据组件的装配孔位要求开设的微孔，在装配组件上固定第一个初孔的定位X/Y，固定第二个初孔的定位X/Y，使本实用新型由该两点固定于装配组件表面，用工具连接在钻夹头以120Nm的扭矩依次紧固，然后采用合适的定位螺栓、钻孔设备、吸盘设备和操作对装配组件进行钻孔。
[0016]用于机身连接部位的孔加工，搭配GP自动进给钻，孔加工高效精准，单位钻孔周期在7秒/孔，降低设计和制造成本。制造周期短，重量轻，多功能，人体工学设计，材料耐高温耐磨损耐曲折,高精度,维修工作量少。
[0017]—套五轴机加钻模板在长IOOOmmX IOOmmX 30mm的材料上钻制57个孔,材料费用与加工费用为I万元，平均每个孔的费用为175元，需要24个工时完成，而本实用新型制孔费用为每个孔28元，需要4个工时即可完成，时间缩短至原来的16.7%。以某大型飞机后机身后段有标准件孔12000个，总共节约176.4万元，约占大型飞机后机身后段工装制造成本的45%，飞机后机身后段工装的投入将减少45%。
[0018]制造精度方面，由于标准件孔位要求一般为2mm位置度，五轴机加钻模板能够达到0.5mm的位置度要求，但是法向方向及锪窝深度有一定比例的孔不符合规范要求，导致只能制初孔。用于本实用新型的制造误差为0.6_位置度，但与装配组件的贴合性好，所有孔位均可进行终孔、锪窝加工，完全符合制孔规范要求。
【权利要求】
1.一种用于数字化总装的形面偏差控制装置，其特征在于:由三层板材叠加成一体制成钻模板，顶层(I)和底层(2)为柔性材料层，中间层(3)为刚性材料层，根据装配孔位要求在所述底层(2)创建孔列对钻模板开设微孔(4)，在所述顶层(I)的所述微孔(4)位置安装钻夹头(5 )，在所述下层(2 )的所述微孔(4 )位置安装套筒(6 )。
2.根据权利要求1所述的用于数字化总装的形面偏差控制装置，其特征在于:所述钻模板通过锁紧螺栓(7)将三层板材叠加成一体。
【文档编号】B23B47/28GK203610727SQ201320643058
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】魏洪峰, 陆明富, 高乾坤, 朱志为, 刘园园, 陈志霞, 仲镇, 朱云安, 郭文梅 申请人:航天海鹰(镇江)特种材料有限公司