一种通用的飞机机身弧形轨制孔装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种通用的飞机机身弧形轨制孔装置，包括绕置在飞机机身外的圆形轨道模块，沿所述圆形轨道模块滑动配合的弧形轨道模块，和滑动配合在弧形轨道模块上的自动制孔单元；飞机机身沿圆形轨道模块被划分为若干待制孔区域，自动制孔单元用于完成弧形轨道模块所对应的待制孔区域的制孔任务；圆形轨道模块包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由多段圆形轨道组件拼接而成，每段圆形轨道组件朝向机身的一侧设有高度可调的支撑脚。本发明适应性好，可以应用于双曲面机身；可满足孔位置精度、表面粗糙度和孔径尺寸精度的设计要求；钻孔锪窝加工范围可以覆盖整个机身段周向区域，工作效率高。本发明还公开了一种通用的飞机机身弧形轨制孔方法。
【专利说明】一种通用的飞机机身弧形轨制孔装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞机数字化装配自动化制孔领域，尤其涉及一种适用于飞机机身自动适应蒙皮曲率变化的弧形轨制孔装置及方法。
【背景技术】
[0002]飞机装配是飞机制造过程中的主要环节，飞机装配工作量约占整个飞机制造工作量的40%?50%，装配工作量主要以制孔、锪窝和铆接为主。飞机大部件的精确制孔问题一直以来都是航空制造业的一个棘手问题，迄今还没有一个适用于多种结构部件的完全令人满意的解决方案。
[0003]以大飞机机身对接段装配为例，在对接段环形区域，加工孔的数量巨大，随着飞机结构材料中复合材料、钛合金等难加工材料比重大幅上升，制孔工作量也迅速增加，并且在一些情况下制孔区域的工作空间还会受到限制。在机身对接段环形区域的制孔工作中，若采用传统的人工制孔方式，工人的劳动强度大，制孔质量无法保证，制孔效率低；若采用机器人制孔方式，由于飞机外形尺寸大，飞机机身结构和工装的约束，使得制孔设备工作空间受限，机器人可达工作空间无法覆盖全部环形制孔区域；若采用专用机床制孔方式，则机床外形尺寸大，精度高，势必带来机床制造成本很高，因此机床制孔方式也不适合。
[0004]在这个背景下，国外首先提出并发展了柔性轨道自动制孔技术。波音公司首先开发了大型飞机机身段对接区域柔性轨道自动制孔设备，该设备通过安装于导轨上的真空吸盘，直接吸附在飞机等值段机身曲面上进行自动制孔，安装于导轨上的轻便制孔执行器可一次性完成钻孔和锪窝功能。该设备适用于等值段飞机机身表面制孔加工，具有重量轻、效率高、灵活方便以及自动化程度高等特点，取消了大型制孔及定位设备的介入，降低了飞机装配的制造成本，缩短了制孔周期。但由于柔性轨道采用真空吸盘与机身蒙皮吸附的定位方式，制孔执行器重量轻，导致系统整体刚度较差，加工稳定性不足。除此之外，该柔性轨道自动制孔设备不能适应机身曲率变化大的曲面。
[0005]目前，我国飞机机身段装配过程中的连接装配与国外差距较大，仍以手工钻铆为主，质量稳定性较差，成本高，制孔效率低。本发明针对我国飞机装配的现状以及国外柔性轨道设备刚度不足的缺点，发明了飞机机身弧形轨制孔方法，该方法可以适用于双曲面机身型面，定位精度高，一次安装可完成机身部分环形区域内的全部制孔任务，特别适合机身段对接装配中连接区域的制孔；同时，设备结构简单，占用空间小，成本低。综合看来，大型飞机机身弧形轨道制孔方法在自动化精密制孔方面有着突破性的意义，对提升我国航空航天制造装备业自动化水平有着重大意义。
【发明内容】
[0006]为克服现有机身段对接装配过程中的技术不足，本发明提供一种通用的飞机机身弧形轨制孔装置及方法，适用于机身对接装配中连接区域的一次性完成孔位的钻孔、锪窝等功能。[0007]在本发明中，采用多轴数控驱动自动制孔单元，自动制孔单元单元可以在弧形轨道上运动，弧形轨道分区域固定在分段拼接而成的圆形轨道上，通过支撑脚固定在机身型面上，制孔装置可以实现圆周方向分区域自动制孔，并具有锪窝的功能。具体公开的技术方案如下:
[0008]一种通用的飞机机身弧形轨制孔装置，包括绕置在飞机机身外的圆形轨道模块，沿所述圆形轨道模块滑动配合的弧形轨道模块，和滑动配合在弧形轨道模块上的自动制孔单元；
[0009]所述的飞机机身沿圆形轨道模块被划分为若干待制孔区域，弧形轨道模块所对应的工作区域与每个待制孔区域对等，自动制孔单元用于完成弧形轨道模块所对应的待制孔区域的制孔任务；
[0010]所述的圆形轨道模块包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由多段圆形轨道组件拼接而成，每段圆形轨道组件与机身相贴合的面设有高度可调的支撑脚，且位于下部的圆形轨道组件具有与机身表面配合的支架，所述支撑脚安装在支架上。
[0011]圆形轨道模块。包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由9段上部圆形轨道组件和I段下部圆形轨道组件通过插销依次拼接而成。每段上部圆形轨道组件包括:单段圆形轨道、支撑脚、插销。下部圆形轨道组件包括:下部圆形轨道和支撑脚。圆形轨道通过支撑脚压紧并固定在飞机机身蒙皮上。
[0012]优选的，两条圆形轨道间滑动配合有轨道保持架模块，轨道保持架模块包括通过保持架连杆依次连接的多个轨道保持架，该轨道保持架模块与弧形轨道模块围绕呈环形。每个轨道保持架上设有与圆形轨道配合的保持架滚轮，还设有用于平衡所述自动制孔单元的配重块。
[0013]轨道保持架模块用于保持两条圆形轨道的等距性，同时增强制孔系统的刚性，并且在圆形轨道铺设时，可用于检查轨道的平行性。轨道保持架模块包括:轨道保持架、保持架连杆、保持架连接件、保持架滚轮。9个轨道保持架通过两侧的保持架滚轮安装在圆形轨道上，各个轨道保持架之间通过保持架连接件与保持架连杆相连并保持相应的间距。轨道保持架上安装配重块可以平衡自动制孔单元的重量，也便于弧形轨道模块沿轨道变换工位。
[0014]优选的，弧形轨道模块包括弧形轨道底座和安装在弧形轨道底座上的弧形导轨，弧形轨道底座的两端设有连接所述轨道保持架的弧形轨道连接架，该弧形轨道底座上还设有沿圆形轨道滑动的弧形轨滚轮，和用于固定所述弧形轨道模块的锁紧片，且所述的弧形轨道底座上设有引导自动制孔单元移动的弧形齿条。
[0015]弧形轨道模块包括:弧形轨道底座、弧形导轨、弧形轨道连接架、锁紧片、弧形轨滚轮、弧形齿条。弧形轨道模块通过两端的弧形轨道连接架与轨道保持架模块相连形成一个闭环整体。弧形轨道模块通过弧形轨滚轮安装在圆形轨道模块上，并可通过锁紧片锁紧固定在圆形轨道模块上。
[0016]支撑脚包括支撑杆、调整螺母、支撑座、支柱、调整脚和蝶形弹簧，支撑座内安装有两个支柱，该支柱贯穿所述的支撑座，支柱的一端套有螺母，另一端带有连接用球头，所述球头上套有抵住机身的调整脚；位于所述支撑座内的支柱部分套有蝶形弹簧，该蝶形弹簧的一端抵住所述的螺母，另一端抵住凸设在支柱周面的环形台阶。[0017]优选的，圆形轨道组件设有支撑杆，所述支撑座套设在支撑杆上，支撑座的两侧设有与支撑杆螺纹配合的调节螺母。
[0018]支撑脚的支撑高度可调，适应不同曲率的蒙皮表面。支撑杆固定安装在圆形轨道上，支撑座通过调整螺母安装在支撑杆上，通过调节调整螺母改变支撑座的位置，从而来实现支撑脚的支撑高度粗调。一个支撑座安装两个支柱，蝶形弹簧压缩变形安装在支撑座内部，调整脚通过球头连接安装在支柱下端，可自由灵活摆动，松开支柱上的螺母，在蝶形弹簧作用下使得调整脚与机身型面接触并压紧，此时可以锁紧螺母，实现精调。
[0019]优选的，所述弧形轨道模块的弧长为整个圆形轨道周长的四分之一。弧形轨道模块一次安装固定可以覆盖整个圆形轨道的四分之一制孔加工范围，机身所有孔位的制备需要至少变换四次弧形轨道模块的位置。
[0020]优选的，所述的自动制孔单元上装有打孔用刀具的电主轴和沿弧形轨道模块滑动的X轴底座，该电主轴安装在一中间托板上，并设有用于安装中间托板的执行器托板，所述执行器托板滑动配合在Y轴底座上，该Y轴底座与X轴底座转动配合；所述的自动制孔单元还包括:x轴驱动组件，用于驱动所述的X轴底座沿弧形轨道模块做X向运动；A轴驱动组件，用于驱动所述的Y轴底座绕A轴转动；Y轴驱动组件，用于驱动所述的执行器托板沿Y轴底座在两条圆形轨道间作Y向直线运动,该Y向直线垂直于所述的A轴；Β轴驱动组件，用于驱动所述的中间托板绕B轴做旋转运动，该B轴与所述的Y向直线平行；Z1轴驱动组件，用于驱动所述的中间托板沿着Zl轴方向做直线运动，该Zl轴垂直于所述Y向直线和A轴；Z2轴驱动组件，用于驱动所述的电主轴沿Z2轴方向直线运动，该Z2轴与所述的Zl轴平行。
[0021]自动制孔单元包括:Y轴伺服电机、B轴伺服电机、Zl轴伺服电机、Ζ2轴伺服电机、中间托板、电主轴、A轴伺服电机、快换刀柄、刀具、执行器托板、Y轴底座、X轴底座、底座滚轮、X轴伺服电机、X轴齿轮。自动制孔单元通过底座滚轮安装在弧形轨道模块上，Y轴底座、底座滚轮和X轴驱动组件安装在X轴底座上，驱动X轴伺服电机带动X轴齿轮旋转，通过X轴齿轮与弧形齿条的啮合作用，使得自动制孔单元沿着弧形导轨作X向运动。A轴驱动组件和执行器托板安装在Y轴底座上，通过驱动A轴伺服电机可带动Y轴底座绕着A轴做旋转运动，执行器托板上设有执行器和Y轴驱动组件、B轴驱动组件，通过驱动Y轴伺服电机可带动执行器托板沿着Y轴方向做直线运动，通过驱动B轴伺服电机可带动中间托板绕着B轴做旋转运动。Zl轴驱动组件、Ζ2轴驱动组件和电主轴安装在中间托板上，驱动Zl轴伺服电机可推动中间托板沿着Zl轴方向做直线运动。驱动Ζ2轴伺服电机可推动电主轴沿着Ζ2轴方向做直线运动。刀具通过快换刀柄安装在电主轴上。
[0022]自动制孔单元的Zl轴驱动组件和电主轴安装在中间托板上，驱动Zl轴伺服电机可推动中间托板沿着Zl轴方向做直线运动，用于补偿Ζ2轴驱动行程不足，适合于双曲面机身型面制孔加工。
[0023]制孔单元在各轴伺服电机驱动下可实现X轴、A轴、B轴三个回转方向和Y轴、Zl轴两个直线方向运动，完成主轴定位和姿态调整，使得刀具轴线与加工孔型面法矢一致，通过控制电主轴和Ζ2向进给实现刀具一次钻孔、锪窝复合加工。
[0024]本发明还提供了一种通用的飞机机身弧形轨制孔方法，分为以下步骤:
[0025]I)架设圆形轨道模块于飞机机身外，并在圆周向上将飞机机身划分为若干个待制孔区域；[0026]2)设置沿圆形轨道模块滑动的弧形轨道模块，且该弧形轨道模块所覆盖的机身区域与每个待制孔区域对应；
[0027]3)自动制孔单元安装在弧形轨道模块上，并沿弧形轨道模块滑动以完成弧形轨道模块所对应的待制孔区域的制孔；
[0028]4)控制弧形轨道模块沿圆形轨道模块滑动，并依次遍历所有的待加工区域，完成整个飞机机身的制孔任务。
[0029]本发明的优点在于:1)适应性好，可以应用双曲面机身；2)可以满足飞机机身特别是机身段对接区大范围自动制孔的加工要求；3)可以满足孔位置精度、锪窝深度、表面粗糙度和孔径尺寸精度的设计要求；4)钻孔锪窝加工范围可以覆盖整个机身段周向区域，工作效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是通用的飞机机身弧形轨制孔装置的整体结构图；
[0031]图2是圆形轨道模块的结构图；
[0032]图3是支撑脚的剖面图；
[0033]图4是轨道保持架模块的结构图；
[0034]图5是弧形轨道模块和自动制孔单元的结构图；
[0035]图6是自动制孔单元的结构图；
[0036]图1中标号名称:圆形轨道模块1、轨道保持架模块2、弧形轨道模块3和自动制孔单元4、保持架连杆5。
[0037]图2中标号名称:单段圆形轨道6、底部圆形轨道板7、支撑脚8、插销9、支撑杆10。
[0038]图3中标号名称:调整螺母11、支撑座12、支柱13、调整脚14、蝶形弹簧15。
[0039]图4中标号名称:轨道保持架16、保持架连接件17、保持架滚轮18。
[0040]图5中标号名称:弧形轨道底座19、弧形导轨20、弧形轨道连接架21、锁紧片22、弧形轨滚轮23、弧形齿条24 ；X代表自动制孔单元X轴旋转方向、Y代表自动制孔单元Y轴直线运动方向、A代表自动制孔单元A轴旋转方向、B代表自动制孔单元B轴旋转方向、Zl代表自动制孔单元Zl轴直线运动方向、Z2代表自动制孔单元Z2轴直线运动方向。
[0041]图6中标号名称:Y轴伺服电机25、Β轴伺服电机26、Ζ1轴伺服电机27、Ζ2轴伺服电机28、中间托板29、电主轴30、A轴伺服电机31、快换刀柄32、刀具33、执行器托板34、Y轴底座35、X轴底座36、底座滚轮37、X轴伺服电机38、X轴齿轮39。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
[0043]通用的飞机机身弧形轨制孔装置，采用多轴数控驱动自动制孔单元4，制孔单元可以在弧形轨道上运动，弧形轨道分区域固定在分段拼接而成的圆形轨道上，通过支撑脚10固定在机身型面上，制孔系统可以实现圆周方向分区域自动制孔，并具有锪窝的功能。
[0044]如图1所示，本发明的制孔装置包括:圆形轨道模块1、轨道保持架模块2、弧形轨道模块3和自动制孔单元4。圆形轨道模块I绕置在飞机机身外，轨道保持架模块2用于圆形轨道模块I的形状保持，并与弧形轨道模块3衔接呈围绕圆形轨道模块I的圆环，自动制孔单元4滑动配合在弧形轨道模块3上。
[0045]如图2所示，圆形轨道模块I包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由9段上部圆形轨道组件和I段下部圆形轨道组件通过插销9依次拼接而成。每段上部圆形轨道组件包括:单段圆形轨道6、支撑脚8、插销9，支撑脚8安装在单段圆形轨道6上，并抵住机身蒙皮，插销9用于单段圆形轨道6间的衔接。下部圆形轨道组件包括:下部圆形轨道7、支撑脚8和支架。支架与机身表面形状相适应，支撑脚8安装在支架上。
[0046]如图3所示，支撑脚8包括支撑杆10、调整螺母11、支撑座12、支柱13、调整脚14、蝶形弹簧15。支撑杆10安装在圆形轨道上，并贯穿支撑座12，调整螺母11套在支撑座12两侧的支撑杆10上，用于调节和锁紧支撑脚8的位置，支柱13贯穿支撑座12，支柱13的一端套有螺母，另一端带有连接调整脚14的球头；同时，位于支撑座12内的支柱部分套有蝶形弹簧15，该蝶形弹簧15的一端抵住所述的螺母，另一端抵住凸设在支柱13周面的环形台阶。
[0047]如图4所示,轨道保持架模块2包括:轨道保持架16、保持架连杆5、保持架连接件17、保持架滚轮18。轨道保持架16上设有一定质量的配重块，用于平衡自动制孔单元4的重量。轨道保持架16通过两侧的保持架滚轮18安装在两条圆形轨道上，保持架连杆5连接在相邻两轨道保持架16的保持架连接件17上。
[0048]如图5所示，弧形轨道模块3包括:弧形轨道底座19、弧形导轨20、弧形轨道连接架21、锁紧片22、弧形轨滚轮23、弧形齿条24。弧形导轨20固定在弧形轨道底座19上，弧形轨道连接架21连接在弧形轨道底座19的两端，并与保持架连接件17连接，弧形轨道底座19通过弧形轨滚轮23滑动在圆形轨道上，锁紧片22用于固定弧形轨道底座19于圆形轨道上，弧形齿条24位于弧形轨道底座19上，用于驱动自动制孔单元4沿弧形导轨20运动。
[0049]如图6所示，自动制孔单元4包括:Y轴伺服电机25、B轴伺服电机26、Zl轴伺服电机27、Ζ2轴伺服电机28、中间托板29、电主轴30、A轴伺服电机31、快换刀柄32、刀具33、执行器托板34、Y轴底座35、X轴底座36、底座滚轮37、X轴伺服电机38、X轴齿轮39。
[0050]自动制孔单元通过底座滚轮37安装在弧形轨道模块3上，Y轴底座35、底座滚轮37和X轴驱动组件安装在X轴底座36上，X轴驱动组件包括X轴伺服电机38和位于X轴伺服电机38输出轴上的X轴齿轮39，X轴伺服电机38带动X轴齿轮39旋转，通过X轴齿轮39与弧形齿条24的啮合作用，使得自动制孔单元沿着弧形导轨20作X向运动。A轴驱动组件和执行器托板34安装在Y轴底座35上，A轴驱动组件包括A轴伺服电机31，通过驱动A轴伺服电机31可带动Y轴底座35绕着A轴做旋转运动，执行器托板34上设有执行器和Y轴驱动组件、B轴驱动组件，Y轴驱动组件中的Y轴伺服电机25可带动执行器托板34沿着Y轴方向做直线运动，B轴驱动组件内的B轴伺服电机26可带动中间托板29绕着B轴做旋转运动。Zl轴驱动组件、Ζ2轴驱动组件和电主轴30安装在中间托板29上，Zl轴驱动组件带有的Zl轴伺服电机27可推动中间托板29沿着Zl轴方向做直线运动。Ζ2轴驱动组件带有的驱动Ζ2轴伺服电机28可推动电主轴30沿着Ζ2轴方向做直线运动。刀具33通过快换刀柄32安装在电主轴30上。
[0051]自动制孔单元的Zl轴驱动组件和电主轴30安装在中间托板29上，驱动Zl轴伺服电机27可推动中间托板29沿着Zl轴方向做直线运动，用于补偿Ζ2轴驱动行程不足，适合于双曲面机身型面制孔加工。
[0052]制孔单元在各轴伺服电机驱动下可实现X轴、A轴、B轴三个回转方向和Y轴、Zl轴两个直线方向运动，完成主轴定位和姿态调整，使得刀具轴线与加工孔型面法矢一致，通过控制电主轴和Z2向进给实现刀具一次钻孔、锪窝复合加工。
[0053]本发明的工作过程如下:
[0054]I)安装圆形轨道模块
[0055]圆形轨道模块I包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由9段上部圆形轨道组件和I段下部圆形轨道组件通过插销9依次拼接而成。支撑脚8分布在圆形轨道上，支撑脚8的支撑高度可调，适应不同曲率的蒙皮表面。圆形轨道通过可自由灵活摆动的支撑脚8适应机身不同曲率的蒙皮表面并压紧，通过调整螺母11调节蝶形弹簧15压缩变形量可自由调节调整脚14施加在蒙皮表面的载荷大小，从而实现圆形轨道压紧并固定在飞机机身段型面上。
[0056]2)安装保持架模块
[0057]调节两条圆形轨道之间的距离，将轨道保持架16通过保持架滚轮18依次安装在圆形轨道上，九个轨道保持架16之间通过保持架连杆5相连，保证各个轨道保持架16均布在圆形轨道上，用于保持两条圆形轨道的等距性，同时增强制孔系统的刚性。
[0058]3)安装弧形轨道模块
[0059]飞机机身段对接区的制孔加工区域可分为上下左右四个区域，每个区域占了整个圆形轨道的四分之一，弧形轨道模块3的加工范围可以覆盖一个加工区域，将弧形轨道模块3通过弧形轨滚轮23安装在圆形轨道模块I上，通过弧形轨道连接架21与保持架连杆5相连使得弧形轨道模块3与轨道保持架模块2连接成为一个环向整体。弧形轨道模块3在圆形轨道模块I上的位置可以手工调节，当弧形轨道模块3到达相应加工区域后，通过锁紧片22将弧形轨道模块3锁紧安装在圆形轨道模块I上。
[0060]4)安装自动制孔单元
[0061]自动制孔单元4通过底座滚轮37安装在弧形导轨20上，X轴齿轮39与弧形齿条24啮合。由于自动制孔单元4质量较大，在圆形轨道另一侧的轨道保持架16上安装相应质量的配重块，用来平衡自动制孔单元4的重量，同时也便于弧形轨道模块3沿轨道变换工位。
[0062]5)带刀具的主轴定位、刀具制孔和锪窝
[0063]驱动X轴伺服电机38带动X轴齿轮39旋转，与X轴齿轮39啮合的弧形齿条24固定不动，使得自动制孔单元4沿着弧形导轨20作X向运动。A轴驱动组件和执行器托板34安装在Y轴底座35上，通过驱动A轴伺服电机31可带动Y轴底座35绕着A轴旋转，实现刀具33的A轴角度的调节。通过驱动Y轴伺服电机25可带动执行器托板34沿着Y轴方向做直线运动。通过驱动B轴伺服电机26可带动中间托板29绕着B轴做旋转运动，实现刀具33的B轴角度的调节。通过调节X轴、Y轴、A轴、B轴的位姿，使刀具33轴线与被加工孔轴线重合。
[0064]Zl轴驱动组件、Z2轴驱动组件和电主轴30安装在中间托板29上，驱动Zl轴伺服电机27可推动中间托板29沿着Zl轴方向做直线运动，用于调节电主轴进给单元与机身制孔加工表面距离。驱动Z2轴伺服电机28可实现Z2轴方向进给运动，实现刀具33的制孔锪窝工作。
[0065]6)完成所有孔制作
[0066]重复步骤5)，自动制孔单元4移动到下一个孔位完成制孔锪窝。完成一个加工区域所有孔位的制孔后，松开锁紧片22与圆形轨道的连接，沿着圆形轨道周向旋转弧形轨道模块3到达下一个加工区域后重新锁紧，重复上述步骤，实现飞机机身段对接区所有孔位的自动制孔。
【权利要求】
1.一种通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，包括绕置在飞机机身外的圆形轨道模块(1)，沿所述圆形轨道模块(1)滑动配合的弧形轨道模块(3)，和滑动配合在弧形轨道模块(3)上的自动制孔单元(4)； 所述的飞机机身沿圆形轨道模块(1)被划分为若干待制孔区域，弧形轨道模块(3)所对应的工作区域与每个待制孔区域对等，自动制孔单元(4)用于完成弧形轨道模块(3)所对应的待制孔区域的制孔任务； 所述的圆形轨道模块(1)包括两条圆形轨道，每条圆形轨道由多段圆形轨道组件拼接而成，每段圆形轨道组件朝向机身的一侧设有高度可调的支撑脚(8)，且位于下部的圆形轨道组件具有与机身表面配合的支架，所述支撑脚(8)安装在支架上。
2.如权利要求1所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，两条圆形轨道间滑动配合有轨道保持架模块(2 )，轨道保持架模块(2 )包括通过保持架连杆(5 )依次连接的多个轨道保持架(16)，该轨道保持架模块(2)与弧形轨道模块(3)围绕呈环形。
3.如权利要求2所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，每个轨道保持架(16)上设有与圆形轨道配合的保持架滚轮(18)，还设有用于平衡所述自动制孔单元(4)的配重块。
4.如权利要求3所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，弧形轨道模块(3)包括弧形轨道底座(19)和安装在弧形轨道底座(19)上的弧形导轨(20)，弧形轨道底座(19)的两端设有连接所述轨道保持架(16)的弧形轨道连接架(21)， 该弧形轨道底座(19)上还设有沿圆形轨道滑动的弧形轨滚轮(23)，和用于固定所述弧形轨道模块(3)的锁紧片(22)。
5.如权利要求4所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，所述的弧形轨道底座(19)上设有引导自动制孔单元(4)移动的弧形齿条(24)。
6.如权利要求5所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，所述的支撑脚(8)包括支撑座(12)，支撑座(12)内安装有两个支柱(13)，该支柱(13)贯穿所述的支撑座(12)，支柱(13)的一端套有螺母，另一端带有连接用球头，所述球头上套有抵住机身的调整脚(14); 位于所述支撑座(12)内的支柱部分套有蝶形弹簧(15)，该蝶形弹簧(15)的一端抵住所述的螺母，另一端抵住凸设在支柱(13)周面的环形台阶。
7.如权利要求6所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，圆形轨道组件上设有支撑杆(10 )，所述支撑座(12)套设在支撑杆(10 )上，支撑座(12 )的两侧设有与支撑杆(10 )螺纹配合的调节螺母(11)。
8.权利要求1述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，所述的自动制孔单元上装有打孔用刀具的电主轴(30)和沿弧形轨道模块(3)滑动的X轴底座(36)，该电主轴(30)安装在一中间托板(29)上，并设有用于安装中间托板(29)的执行器托板(34)，所述执行器托板(34)滑动配合在Y轴底座(35)上，该Y轴底座(35)与X轴底座(36)转动配合； 所述的自动制孔单元还包括: X轴驱动组件，用于驱动所述的X轴底座(36)沿弧形轨道模块(3)做X向运动； A轴驱动组件，用于驱动所述的Y轴底座(35)绕A轴转动； Y轴驱动组件，用于驱动所述的执行器托板(34)沿Y轴底座(35)在两条圆形轨道间作Y向直线运动，该Y向直线垂直于所述的A轴； B轴驱动组件， 用于驱动所述的中间托板(29)绕B轴做旋转运动，该B轴与所述的Y向直线平行； Zl轴驱动组件，用于驱动所述的中间托板(29)沿着Zl轴方向做直线运动，该Zl轴垂直于所述Y向直线和A轴； Z2轴驱动组件，用于驱动所述的电主轴(30)沿Z2轴方向直线运动，该Z2轴与所述的Zl轴平行。
9.权利要求8所述的通用的飞机机身弧形轨制孔装置，其特征在于，所述的刀具通过快换刀柄安装在电主轴(30)上。
10.一种通用的飞机机身弧形轨制孔方法，其特征在于，分为以下步骤: 1)架设圆形轨道模块于飞机机身外，并在圆周向上将飞机机身划分为若干个待制孔区域； 2)设置沿圆形轨道模块滑动的弧形轨道模块，且该弧形轨道模块所覆盖的机身区域与每个待制孔区域对应； 3)自动制孔单元安装在弧形轨道模块上，并沿弧形轨道模块滑动以完成弧形轨道模块所对应的待制孔区域的制孔； 4)控制弧形轨道模块沿圆形轨道模块滑动，并依次遍历所有的待加工区域，完成整个飞机机身的制孔任务。
【文档编号】B23B41/00GK103920904SQ201410124336
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】蒋君侠, 黄奇伟, 朱伟东, 柯映林 申请人:浙江大学