用于不同几何偏差下飞机连接构件制孔试验的夹持装置

本申请涉及复合材料制孔加工，具体涉及一种用于不同几何偏差下飞机连接构件制孔试验的夹持装置，以用于不同孔位置度与孔垂直度状态下的制孔试验。

背景技术：

1、在航空航天领域中，复合材料-复合材料连接结构、复合材料-金属连接结构，以及金属连接结构大量应用于装配连接组件部位，是承受载荷的关键部位，也是容易产生应力集中的部位。在飞机的各种故障中，飞机机体损伤故障占到总故障的30％以上。对于飞机机体损伤，机体上的每一个机械连接孔都是潜在的损伤源；连接孔周围应力集中、孔壁的微损伤都是导致飞机机体损伤故障的主要因素。因此，提升飞机机体连接孔的制孔质量和制孔精度，是提高飞机机体承力结构整体质量、降低机体损伤的关键。

2、机械连接孔周围的应力集中通常是由制孔过程中的制孔误差导致的。制孔过程中的制孔误差通常在后续装配过程中通过强迫连接的手段进行补偿，严重影响连接结构的承载能力与疲劳强度。因此需要通过大量的制孔试验，获得不同制孔工艺误差对连接结构承载能力的影响，从而提高其力学性能具。

3、制孔误差包括制孔几何误差、制孔工艺参数误差等，其中几何误差包括孔位置度误差、孔径误差、孔垂直度误差。为了获得不同几何误差对连接结构承载性能的影响，需要在制孔阶段针对不同预设误差开展制孔加工试验。孔径误差通常可以通过刀具来控制，而孔位置度偏差、孔垂直度偏差与加工过程中的非系统性误差有很大关联，难以得到精确控制，需要在制孔试验过程中采用专用的夹持装置来辅助进行控制。

技术实现思路

1、为了解决现有夹具无法实现在制孔过程中对制孔位置度、垂直度的调节和控制等问题，本申请提供一种用于不同几何偏差下飞机连接构件制孔试验的夹持装置，包括：

2、夹持模块，用于夹持所述飞机连接构件；

3、第一调节模块，包括：

4、第二安装部件，与所述夹持模块相连；

5、第二调节部件，与所述第二安装部件相连，通过游标蜗杆与弧面蜗块的配合来调节所述夹持模块的倾角；

6、第二调节模块，包括：

7、第三安装部件，与所述第一调节模块相连；

8、第三调节部件，与所述第三安装部件相连，通过螺旋杆与滑动元件的配合来调节所述夹持模块的位移。

9、根据本申请的一些实施例，所述第二调节部件包括：

10、转动盘，与所述第二安装部件相连；

11、蜗轮块，包括所述弧面蜗块，与所述转动盘相连；

12、蜗杆座，包括所述游标蜗杆，与所述蜗轮块相连；

13、调节旋钮，与所述蜗杆座相连，带动所述游标蜗杆运动。

14、根据本申请的一些实施例，所述第三调节部件包括：

15、所述滑动元件，与所述第三安装部件相连；

16、推动块，与所述滑动元件相连；

17、所述螺旋杆，与所述推动块相连，通过所述推动块将位移传递至所述滑动元件。

18、根据本申请的一些实施例，所述第三调节部件还包括：

19、锁紧元件，与所述滑动元件相连，用于锁定所述滑动元件。

20、根据本申请的一些实施例，所述夹持模块包括：

21、夹持部件，包括一组间距可调的夹持盘，通过间距调整来夹紧所述飞机连接构件；

22、压紧部件，与所述与夹持部件相连，用于压紧所述飞机连接构件；

23、间距调节部件，与所述夹持部件相连；

24、其中，所述间距调节部件包括第一调节元件和第二调节元件，所述夹持部件与所述第一调节元件相连，通过所述第一调节元件和第二调节元件之间的相对运动，来调节所述夹持盘之间的间距。

25、所述第一调节元件包括丝杠基座，所述第二调节元件包括调节螺杆。

26、根据本申请的一些实施例，所述压紧部件包括一组压板，并且通过所述压板上的螺栓固定在所述夹持部件上的不同位置处。

27、根据本申请的一些实施例，所述夹持模块还包括：

28、第一安装部件，包括凹槽；

29、导轨，与所述间距调节部件相连，设置于所述凹槽中。

30、根据本申请的一些实施例，所述夹持装置还包括基座模块，与所述第二调节模块相连。

31、根据本申请的一些实施例，所述基座模块包括u型安装槽，所述基座模块的形状包括沿中心对称的品字形。

32、本申请提供的用于飞机连接构件制孔试验的夹持装置，采用游标蜗杆结构来调节试件安装的倾斜角度，采用螺杆滑块结构来调节试件安装的位置度，从而能够在预设倾斜角度和位置度情况下进行制孔试验；其中，倾斜角度的调整幅度为≤±15°，倾斜角度调节精度能够达到0.1°；位置度的调整范围为小于10.5mm，位置度的调节精度能够达到0.01mm，实现了对制孔过程中孔的垂直度与位置度偏差的精准控制。此外，本申请提供的夹持装置能够通过最大40nm的装夹力矩，来保证试件的装夹稳定性，减小制孔过程中的试件振动。再者，本申请提供的夹持装置安装体积小，拆卸方便，便于制孔试片更换，简化了试件的装夹工序，减小了在制孔设备上的占用空间。

技术特征：

1.一种用于不同几何偏差下飞机连接构件制孔试验的夹持装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述第二调节部件包括：

3.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其特征在于，所述第三调节部件包括：

4.根据权利要求3所述的夹持装置，其特征在于，所述第三调节部件还包括：

5.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持模块包括：

6.根据权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述第一调节元件包括丝杠基座，所述第二调节元件包括调节螺杆。

7.根据权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述压紧部件包括一组压板，并且通过所述压板上的螺栓固定在所述夹持部件上的不同位置处。

8.根据权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持模块还包括：

9.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的夹持装置，其特征在于，所述基座模块包括u型安装槽，所述基座模块的形状包括沿中心对称的品字形。

技术总结
一种用于不同几何偏差下飞机连接构件制孔试验的夹持装置，包括：夹持模块，用于夹持飞机连接构件；第一调节模块，包括：第二安装部件，与夹持模块相连；第二调节部件，与第二安装部件相连，通过游标蜗杆与弧面蜗块的配合来调节夹持模块的倾角；第二调节模块，包括：第三安装部件，与第一调节模块相连；第三调节部件，与第三安装部件相连，通过螺旋杆与滑动元件的配合来调节夹持模块的位移。通过游标蜗杆结构来调节试件安装的倾斜角度，通过螺杆滑块结构来调节试件安装的位置度，能够在预设倾角和位置度下进行制孔试验。

技术研发人员：程毅,田泽森,张开富,程晖,乔木,王曹阳
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16