用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的制作方法

本实用新型涉及用于多层板钻孔或扩孔的导向装置，属于机械加工的辅助工具技术领域。

背景技术：

在航空工业和其他相似工业中，对于蒙皮或多层板的紧固件连接，包括螺栓、螺钉、铆钉等，需要对每层板钻孔。现有的加工方法主要有两种，一是每个零件各自钻孔，设备精度可实现零件自身的加工精度，然后再装配起来，但这种办法无法保证两个零件之间的定位精度，很可能因为装配误差导致孔无法精密配对。二是配钻，各零件在加工时不钻孔或者钻初孔，在装配时进行配钻，配钻时通常需要增加复杂安装的钻模板来定位导向，这种方法可以包容装配误差，实现连接。

但上述两种加工定位方法无法很好解决下面几种情况，一是基准板在装配时已经不允许再加工，如基准板上已装托板螺母，如果配钻则会打坏托板螺母。二是，配钻的连接需后期维护拆除紧固件时，可能因为装配应力或使用变形等，两层板之间的孔错位，无法重新装配。三是先加工板的孔因特殊要求须在设备上提前加工，两板装配时误差较大但不能配钻。

在这些情况下，只能先加工基准板，然后依据基准板孔定位，来加工待加工板。在上述情况下，对多层板钻孔或扩孔进行导向是一个技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于，提供一种用于多层板钻孔或扩孔的导向装置，其能解决现有技术所存在的问题，保证基准板孔和待加工板孔的相对位置精度。

本实用新型的以上目的通过一种用于多层板钻孔或扩孔的导向装置来实现，所述用于多层板钻孔或扩孔的导向装置包括：

孔定位组件，所述孔定位组件包括定位板和可更换的定位销，其中，所述可更换的定位销连接至所述定位板，用于插入基准板的孔中，所述定位板包括相互连接的手持杆部和嵌入板部，所述嵌入板部用于插入所述基准板和待加工板之间；

板夹紧组件，所述板夹紧组件包括夹紧套筒、螺母和可更换的厚度调节垫板，其中，所述夹紧套筒和所述螺母套设于所述手持杆部上；以及

钻套锁紧组件，所述钻套锁紧组件包括导向底座和可更换的钻套，其中，所述可更换的钻套设置于所述导向底座内，所述可更换的厚度调节垫板设置于所述嵌入板部和所述导向底座之间。

根据上述技术方案，本实用新型的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置能起到以下有益技术效果：保证基准板孔和待加工板孔的相对位置精度，实现定位销和钻套的快速可更换，方便地应用于多层板装配等场景。

较佳的是，所述钻套锁紧组件还包括内套，所述可更换的钻套设置于所述内套内，且所述内套设置于所述导向底座内。

较佳的是，所述钻套锁紧组件还包括键，所述导向底座、所述钻套和所述内套分别设有键槽，以用于容纳所述键。

较佳的是，所述钻套锁紧组件还包括钻套夹紧件，所述内套设有钻套夹紧件容纳部，以用于容纳所述钻套夹紧件。

较佳的是，所述钻套锁紧组件还包括设置于所述导向底座的至少一部分外侧的外壳、以及设置于所述内套和所述外壳之间的弹性件。

较佳的是，所述导向底座包括底板区、键槽区和内锥形环区。

较佳的是，所述钻套夹紧件是钢球。

较佳的是，所述定位板还包括连接至所述嵌入板部的定位螺柱，所述可更换的定位销具有与所述定位螺柱啮合的螺纹内孔。

较佳的是，所述钻套锁紧组件还包括设置于所述内套的底端附近的拉帽。

较佳的是，所述弹性件是弹簧。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的剖视图。

图2是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的定位板的剖视图。

图3是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的导向底座的剖视图。

图4是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的内套的立体图。

附图标记列表

1、定位销

2、定位板

3、厚度调节垫板

4、夹紧套筒

5、螺母

6、导向底座

7、键

8、外壳

9、钻套夹紧件

10、弹性件

11、内套

12、拉帽

13、钻套

21、手持杆部

22、嵌入板部

23、定位螺柱

61、底板区

62、键槽区

63、内锥形环区

71、钻套夹紧件容纳部

72、键槽

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的剖视图。图2是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的定位板的剖视图。图3是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的导向底座的剖视图。图4是本实用新型一实施例的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的内套的立体图。

如图1-4所示，根据本实用新型的一实施例，用于多层板钻孔或扩孔的导向装置包括：

孔定位组件，孔定位组件包括定位板2和可更换的定位销1，其中，可更换的定位销1连接至定位板2，用于插入基准板的孔中，定位板2包括相互连接(例如一体连接)的手持杆部21和嵌入板部22，嵌入板部22用于插入基准板和待加工板之间；

板夹紧组件，板夹紧组件包括夹紧套筒4、螺母5和可更换的厚度调节垫板3，其中，夹紧套筒4和螺母5套设于手持杆部21上；以及

钻套锁紧组件，钻套锁紧组件包括导向底座6和可更换的钻套13，其中，可更换的钻套13设置于导向底座6内，可更换的厚度调节垫板3设置于嵌入板部22和导向底座6之间。

这样，本实用新型的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置能保证基准板孔和待加工板孔的相对位置精度，实现定位销和钻套的快速可更换，方便地应用于多层板装配等场景。

具体地说，本实用新型的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置包括三个组件，分别为孔定位组件、板夹紧组件、钻套锁紧组件，每个组件各包括一个可更换的终端元件，分别为可更换的定位销1、可更换的厚度调节垫板3、可更换的钻套13。

孔定位组件用于依据基准板的孔定位导向装置的位置，板夹紧组件用于夹紧待加工板，实现钻套锁紧组件和孔定位组件的装配连接，钻套锁紧组件用于快速拆换锁紧钻套，钻套用于实现钻头的定位和导向，确保待加工孔的尺寸精度和位置度。三个执行终端元件为定位销、调节垫板、钻套，此三个执行终端元件可作为系列化元件，通过更换选择可适应不同的板尺寸和加工预定要求的孔径。

这样，通过基准板已加工孔来定位导向装置，导向装置再定位钻头来钻扩待加工孔，虽然不能保证在绝对坐标系的理论位置，但能保证两个连接孔之间的同轴度，实现了类似于配钻的功能。而且，不需要外界条件来定位，如钻模板等，也不会对基准板造成影响。

通过更换定位销，可以配合不同的基准板定位孔尺寸。

通过改变厚度调节垫板的数量，可以适应不同待加工板的厚度。在待加工板自身强度足够、定位稳定的条件下，通过板间夹紧，可以有效地固定导向装置，不需要人去扶持导向装置。

如前所述，孔定位组件包括可更换的定位销1和定位板2，定位板2包括相互连接的手持杆部21和嵌入板部22。较佳的是，定位板2还包括连接至嵌入板部22的定位螺柱23，可更换的定位销1具有与定位螺柱23啮合的螺纹内孔。可更换的定位销1的外径可系列化增长，以适应基准板孔径的变化。操作加工时，手握住定位板2的手持杆部21，将嵌入板部22插入到基准板和待加工板之间，并将定位销1插入基准板孔。

如前所述，板夹紧组件包括夹紧套筒4、螺母5和可更换的厚度调节垫板3。较佳的是，厚度调节垫板3为单位厚度的垫板，通过增加垫板的数量，来增加调节厚度，以适应不同的待加工板厚度。加入厚度调节垫板3后，拧紧螺母5，通过夹紧套筒4将钻套锁紧组件、厚度调节垫板3和孔定位组件装配紧固。

如前所述，钻套锁紧组件包括导向底座6和可更换的钻套13。较佳的是，钻套锁紧组件还包括内套11，可更换的钻套13设置于内套11内，且内套11设置于导向底座6内。较佳的是，钻套锁紧组件还包括键7，导向底座6、钻套13和内套11分别设有键槽(例如，如图3所示，导向底座6设有键槽区62；如图4所示，内套11设有键槽72)，以用于容纳键7。较佳的是，钻套锁紧组件还包括钻套夹紧件9，内套11设有钻套夹紧件容纳部71，以用于容纳钻套夹紧件9。较佳的是，钻套夹紧件9可以是钢球。较佳的是，钻套锁紧组件还包括设置于导向底座6的至少一部分外侧的外壳8、以及设置于内套11和外壳8之间的弹性件10。较佳的是，钻套锁紧组件还包括设置于内套11的底端附近的拉帽12。较佳的是，弹性件10可以是弹簧。

较佳的是，导向底座6、键7和外壳8可以是固定不动的部件，导向底座6通过键7限制内套11和钻套13的周向转动。更换钻套13时，通过拉帽12将内套11、钢球(即，钻套夹紧件的一种示例形式)和钻套13同时拉出，拉出过程中，钢球沿着锥面向外移动，钢球组向外扩大使得钢球组最小公共内切圆大于钻套外径，松开钻套，可取出原钻套。然后插入新的钻套，松开拉帽12，在弹性件10的压缩作用下，内套11带动钢球向内沿着锥面移动，钢球向内收缩使得钢球组最小公共内切圆小于钻套外径，夹紧钻套。加工时，弹性件10顶住内套11，钢球夹紧钻套13。

这样，通过弹性件、锥面、钢球等特征组合，只需要拉动拉帽，即可松开并取出钻套，换入新钻套，松开拉帽，即可锁紧钻套，操作简单，不费时。

下面描述了使用本实用新型的用于多层板钻孔或扩孔的导向装置的示例性具体操作步骤：

1)组装孔定位组件。根据基准板的实际孔径，选择具有合适外径的定位销1，将定位销1拧在定位板2上。

2)组装钻套锁紧组件。根据待加工孔的直径需求，确定钻头直径，并选择与钻头相配的钻套13，用手指通过拉帽12将内套11拉出，插入钻套13，钻套13的底部键槽需与键7对齐。松开拉帽12，推回内套11，钢球沿着导向底座6的锥形面收缩，夹紧钻套13。组装完成后，需拉动和转动钻套13，确认钻套13是否可靠固定。

3)装入厚度调节垫板。根据待加工板的厚度，选择合适数量的厚度调节垫板3，将厚度调节垫板装入定位板2和导向底座6之间，通过螺母5和夹紧套筒4将导向底座6、厚度调节垫板3和定位板2压合在一起，但不要拧紧。

4)插入待钻孔或扩孔区域。握住手持杆部21将定位板2插入基准板和待加工板之间，调整定位板2的位置使得定位销1插入基准板的孔。拧紧螺母5，使得导向底座6和定位板2夹紧待加工板。

5)钻孔或扩孔。在钻套13的导向作用下，用钻头对待加工板进行钻孔或扩孔。

如前所述，孔定位组件包括可更换的定位销1和定位板2，定位板2较佳地包括手持杆部21、嵌入板部22和定位螺柱23。较佳的是，三个部分(手持杆部21、嵌入板部22和定位螺柱23)固接在一起形成整体零件，以减少零件数量，手持杆部中段需攻丝，作为夹持的螺纹连接。定位销作为系列化元件，按照行业标准的常用孔尺寸确定定位销外径，可以进行抛光，使得销表面光滑。

如前所述，板夹紧组件包括厚度调节垫板3、夹紧套筒4和螺母5。较佳的是，厚度调节垫板3为单位厚度，如1mm、0.5mm等，加工时取公差下限，厚度调节垫板3的总厚度最好略小于待加工板厚度，以便夹紧待加工板。

如前所述，钻套锁紧组件较佳地包括导向底座6、键7、外壳8、钻套夹紧件9(钢球)、弹性件10、内套11、拉帽12和钻套13。较佳的是，导向底座6包括底板区61、键槽区62和内锥形环区63，如图3所示。导向底座6通过键7限制内套11和钻套13的周向转动，导向底座6的内锥形环与外壳8过盈配合，内套11与拉帽12过盈配合，内套11上均布多颗钢球，钢球组的最小公共内切圆直径比钻套略小。内锥形环的圆柱面内孔直径比均布钢球的最小公共外切圆直径小，并与内套11配合面形成间隙配合。内套11与钻套13间隙配合，通过钢球收缩夹紧，约束轴向移动，可以快速拆卸。

较佳的是，钻套锁紧组件的压配方式可如下：将导向底座6的底板区61平放在地面上，装入键7，将带钢球的内套11插入导向底座6，将弹性件10装在内套11上，将外壳8和导向底座6内锥形环区63的外表面压配，固定弹性件11，然后将拉帽12压配在内套11上。

较佳的是，考虑到导向底座6的内锥形面、钢球表面和钻套外表面为接触应力区，可以进行表面硬化处理。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但本领域技术人员将会理解，上述具体实施方式并不构成对本实用新型的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本实用新型的范围。