[发明专利]用于制孔的模板装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制孔的模板装置，尤其是用于制孔的柔性模板装置，特别是用于机翼上的制孔的柔性模板装置。

背景技术

目前，需要使用钻模板引导刀具在产品上制孔(制孔包括：钻孔、扩孔、铰孔等)，钻模板根据制孔需求在预定位置钻有若干定位孔，使用时通过定位孔将钻模板与工件相固定后再将工件加持在机床上。进行制孔加工时，使钻头沿钻模板上的预设孔进入在工件上进行制孔，钻模板起良好的导向和定位作用，有利于保证制孔质量同时提高制孔效率，在飞机装配中应用非常广泛。

现有的钻模板类元件存在结构缺失，不具有通用性，一般适用于形状简单的壁板，一块变曲率壁板可能需要若干钻模。如专利CN2184503发明了一种钻模，在工件制孔时钻套位置可单独调整，也可通过调整环调整，特别是钻套分布在同一圆周上时，圆周直径可调且可同步调整。由于通过非高精度、高量度的调整环与各钻模的外缘啮合进行同步调整，不能保证高效准确的微调；该专利采用的为平面钻模板底板，不能用于变曲率的壁板制孔加工中。专利CN103447585发明了一种可以伸入到工件内进行制孔的伸缩式钻模板机构，通过油缸驱动放置在相互平行的导轨上的滑块进行伸缩运动，截面上尖下宽的三角形钻模板放置在滑块上面伸缩进行高度上的孔加工。由于通过单向导轨进行伸缩方向的运动，钻模板不能在导轨垂直方向及高度方向上进行位置调节，使用范围有限。该专利的结构简单，钻模板强度不够，导致钻模板设计上有很多限制。

目前，常用钻模板形式为固定式钻模块配合不同内径的钻套，钻模板定位多集中在工装上，其与工装和产品的相对位置是不可调的，在制孔时根据刀具直径的不同选择相应规格的钻套。

传统的钻模板的主要问题有：1)对于不同规格形式的飞机工件需要使用不同的钻模板，钻模板不具有通用性，一件产品可能需要若干钻模板。2)钻模板存在结构缺欠，没有多层整体刀具引导结构，不能在多个方向上进行位置调节。3)钻模板缺少高精度的位置进给控制装置，存在加工精度不稳定的问题，在高精度的飞机产品加工应用中有很大的限制。4)钻模板使用相互平行的平面基板与钻模块，不能运用在变曲率壁板的制孔加工中。

发明内容

针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是，在于针对飞机翼身对接时出现的“短边距”问题，开发一套可在飞机变曲率壁板上制孔加工的柔性制孔夹具，满足大部件不同交付状态下翼身对接中的制孔需求，保证制孔精度以及孔边距符合设计要求，提高飞机的装配效率和装配质量。具体而言，本发明提供了一种运用于中央翼下壁板中段制孔加工的柔性钻模板，根据变曲率壁板的制孔区域把钻模板底板上表面划分为多块区域，每块区域设计为与欲制孔轴线法向垂直，每个柔性钻模块通过螺旋微调机构进行位置微调，通过多层引导导轨实现在其平面内做横向和纵向两个方向上的位置微调，通过钻头头部夹紧结构进行钻头制孔前的锁紧，实现飞机壁板连接孔的精确定位及制备，保证飞机壁板的高装配精度要求。

本发明提供了一种用于制孔的模板装置，包括：

与外部待被制孔零件表面形状相适配的柔性钻模板安装底板，所述钻模板安装底板包括穿透所述钻模板安装底板上下表面的开口部分以及所述开口部分周围的实体部分；

所述开口部分用于容纳钻模块，所述钻模块上设有通孔，用于外部制孔设备的钻头的通过，所述钻模块上还设有定位装置，用于固定所述外部制孔设备和所述钻模块的相对位置；

所述钻模块包括至少两个侧面；

所述钻模块的第一侧面通过与所述第一侧面相对固定的钻模板安装板连接到设置在所述实体部分上的微调锁紧模块，能够通过微量调节所述微调锁紧模块，使得所述微调锁紧模块相对于所述实体部分的位置发生微量相对移动，并在微量相对移动后通过设置在所述微调锁紧模块上的第一锁紧装置将所述微调锁紧模块锁紧在所述实体部分上，此过程也同时使得与所述微调锁紧模块相连接的被容纳于所述开口部分中的所述钻模块产生相同的所述微量相对移动；

所述钻模块的第二侧面通过与所述第二侧面相对固定的钻模板支撑臂连接到设置在所述实体部分上的钻模板固定架，所述钻模板支撑臂能够通过第二紧锁装置与所述钻模板固定架锁紧。

较优选地，所述钻模板安装底板为可替换的，包括各种外轮廓相同但内部开口部分不完全相同的钻模板安装底板。

较优选地，在所述微调锁紧模块的上表面的所在平面内的两个相互垂直的方向上，所述微调锁紧模块能够相互独立地进行各自方向上的位移微调。

较优选地，所述微调锁紧模块采用两对螺钉和手柄装置，分别微调所述两个相互垂直的方向上的位移。