一种制孔工装及起落架和起落架安装框的连接孔制孔方法与流程

本发明涉及复合材料加工，具体涉及一种制孔工装及起落架和起落架安装框的连接孔制孔方法。

背景技术：

1、近年来，随着科学技术的发展，在航空领域，电动垂直升降飞机的发展较为迅速，其主要应用于运输、侦察、环境检测等多个场景，已成为备受关注的焦点。该类型飞机在垂直升降过程中，飞机的起落架组件起着至关重要的作用，其设计结构、强度、制造精度和质量将直接影响该飞机起落过程的安全稳定性和使用寿命。因此，随着起落架设计和使用要求的不断提高，对其加工制造与装配过程将面临更大的挑战。

2、目前，电动垂直升降飞机一般选用三点式起落架，三个起落架分别安装在机身底部，采用螺栓连接的方式，起落架连接孔通过机械加工的方法完成制孔，以确保连接孔的孔径大小和位置精度满足设计要求。某型号飞机前起落架的设计结构主要由碳纤维材质制成的前起落架支柱和前起落架支柱内模金属件组合而成，通过两个连接孔，采用螺栓连接的方式安装至起落架安装框(机身框架)上，具体如图1～2所示。由于该型号飞机目前仍处于研制阶段，在确保产品质量的前提下，需要尽可能选用一种低成本制造的生产方式。针对该起落架的结构形式和连接孔的精度要求，一般常见的加工方式选用五轴机械加工中心(简称“cnc”)进行连接孔加工，同时还需配备相应的工装定位夹具。虽然目前的这种cnc加工方式能够满足起落架连接孔的尺寸精度要求，但相应的生产制造成本也较高，不符合低成本制造的初衷。

3、因此，针对该起落架自身的结构特点和安装方式，研究发明一种既能保证孔精度满足设计要求，又能尽可能降低生产成本的起落架连接孔制孔方式，是及其必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有起落架cnc制孔方式存在的成本较高，不满足低成本制造初衷的问题，而设计了一种制孔工装，以此工装进行起落架连接孔制孔能够实现制造成本的有效降低，且利用此工装进行连接孔加工能够保证制孔精度满足设计要求。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、一种制孔工装，其特征在于，所述的制孔工装用于起落架的连接孔制孔或用于起落架安装框的连接孔制孔；

4、所述的制孔工装包括：工装框架，以及设置于所述工装框架上的支撑架、制孔定位板、第一限位机构以及第二限位机构；

5、所述的支撑架用于起落架制孔时为其提供支撑；所述的制孔定位板上设置有若干制孔装置，所述的制孔装置用于对起落架或起落架安装框进行连接孔制孔；

6、所述的第一限位机构用于起落架制孔时对其进行固定；所述的第二限位机构用于起落架安装框制孔时对其进行固定。

7、具体的，本发明通过设计的第一限位机构和第二限位机构用于包括起落架和起落架安装框连接孔制孔时的位置精度，从而能够进一步保证制孔精度。本发明设计的制孔装置用于进行手动制孔，本发明通过对该制孔工装的结构设计优化，实现了既能保证起落架连接孔制孔精度满足设计要求，又能尽可能降低起落架制孔成本(即降低生产成本)的双重效果。

8、进一步的，一种制孔工装：所述的制孔工装还包括制孔托板；所述的制孔托板设置于所述工装框架上且位于所述制孔定位板的下方；所述的制孔托板用于制孔时承载所述起落架或所述起落架安装框。

9、进一步的，一种制孔工装：所述的制孔定位板和制孔托板上设置有第一锁紧装置；所述的第一锁紧装置用于制孔时进一步固定所述起落架或起落架安装框。

10、具体的，通过设置的第一锁紧装置用于保证起落架或起落架安装框制孔时的位置精度，从而保证制孔精度。其中：所述的第一锁紧装置设置为螺栓式锁紧结构，当起落架或起落架安装框装配于制孔工装中进行制孔时，可通过拧紧第一锁紧装置使锁紧装置的一端抵靠在起落架或起落架安装框上，将其进一步固定。

11、进一步的，一种制孔工装：所述的支撑架上设置有卡槽；所述的卡槽用于支撑所述起落架时对其进行限位。

12、进一步的，一种制孔工装：所述的第一限位机构设置为挡板；所述的挡板与所述制孔定位板分设于所述起落架的两端，所述的挡板用于起落架制孔时对其端部进行固定。

13、具体的，所述挡板(第一限位机构)和制孔定位板的设置位置刚好是将起落架安装于该制孔工装后，处于起落架的两端。

14、更进一步的，一种制孔工装：所述的挡板上设置有第二锁紧装置，所述的第二锁紧装置抵靠在所述起落架的端部。

15、通过第二锁紧装置将制孔时的起落架进一步固定，保证制孔精度。

16、进一步的，一种制孔工装：所述的第二限位机构包括第一挡板和第二挡板；当对起落架安装框制孔时：所述的第一挡板和第二挡板用于抵靠在所述起落架安装框制的边部，将其固定。

17、一种起落架连接孔制孔方法，其特征在于，该制孔方法使用了上述的制孔工装，该方法包括如下步骤：

18、s1、起落架由内模和铺贴于所述内模上的复合材料构成，在所述内模的端部设置有定位基准模块；在起落架固化完成后，参照所述定位基准模块的位置将预制孔夹具固定于起落架的端部，利用所述预制孔夹具在所述起落架上手动加工出预制孔；

19、其中：所述的定位基准模块用作为后续起落架连接孔制孔时的定位基准；

20、所述的预制孔夹具包括第一夹具和第二夹具；所述的第一夹具套设于所述起落架上并与所述定位基准模块固定，所述的第二夹具连接于所述第一夹具上且分设于所述起落架相对的两面，所述的第二夹具上设置有对准孔，通过所述对准孔在所述起落架上手动加工出所述预制孔；

21、s2、在预制孔加工完成后，将所述起落架转移至所述制孔工装上，并通过第一限位机构进行固定，然后通过所述制孔装置根据所述预制孔的位置进行起落架连接孔的手动加工。

22、具体的，所述的起落架由内模和铺贴于所述内模上的复合材料固化形成；其中内模既充当该起落架的内部结构，在起落架的成型过程中又充当芯模作用，在其上铺贴复合材料。在内模上设置定位基准模块目的是为后续起落架连接孔的加工提供位置基准，以便于固化成型后方便找到连接工的加工位置，从而在起落架上进行连接孔制孔。

23、在起落架预制孔加工完成后去除定位基准模块和预制孔夹具。

24、一种起落架安装框连接孔制孔方法，其特征在于，该制孔方法使用了上述的制孔工装，该方法包括如下步骤：

25、s1、将起落架安装框置于所述制孔工装上，并通过所述第二限位机构将其固定；

26、s2、通过所述制孔装置在所述起落架安装框上进行起落架安装框连接孔的手动加工。

27、在起落架和起落架安装框制孔完成后，将起落架与起落架安装框进行预装配，并通过装配型架定位器进行定位，检查起落架与起落架安装框连接孔是否同心，并用定位销进行安装确认，确保两者连接孔的孔径和位置偏差满足要求，最终安装连接螺栓固定。

28、本发明的有益效果：

29、(1)本发明设计了一种结构简单的制孔工装，以此制孔工装对起落架进行连接孔手动加工时能够保证连接孔的尺寸和位置精度满足设计要求，同时本发明设计的制孔工装采用手动制孔的方式，能有效降低制孔成本；同时以本发明的标准制孔工装进行起落架连接孔加工，还能保证起落架的连接孔具备互换性功能。

30、(2)本发明提供的起落架连接孔制孔工艺可以确保起落架连接孔的制孔孔径尺寸、位置精度，且该工艺操作简单，对操作技能要求不高；同时每件起落架安装孔的制孔均在同一套制孔工装模中完成，可保证其连接孔的尺寸和位置精度一致性，实现起落架与机身的互换性功能。

31、(3)本发明设计的制孔工装以及制孔方法可以完全替代常规的cnc加工方式，在保证产品质量的前提下有效降低了生产制造成本，提高产品了市场竞争力。