用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置及制孔方法
阅读说明：本技术 用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置及制孔方法 (Drilling device and drilling method for upper skin of closed box structure on wing ) 是由 詹有河 贾朝定 唐姝妮 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置,涉及飞机部件装配技术领域,包括设置有滑轨的装置本体,以及多个可在滑轨中移动的滑块组件,所述滑轨两侧的装置本体两侧各设置有一个定位块,所述定位块上开设有定位孔,所述滑块组件包括滑块、钻套和螺母,所述滑块、钻套和螺母中部可贯穿插销或钻头,还提供了使用该装置的制孔方法,解决了现有技术中无法准确对现有机翼上封闭盒体结构上蒙皮的进行引钻孔的问题,引钻孔装置结构简单、巧妙,使用方便,容易推广。(The invention discloses a hole guiding and drilling device for a skin on a closed box body structure on a wing, which relates to the technical field of aircraft component assembly and comprises a device body provided with a slide rail and a plurality of slide block assemblies capable of moving in the slide rail, wherein two sides of the device body on two sides of the slide rail are respectively provided with a positioning block, the positioning blocks are provided with positioning holes, each slide block assembly comprises a slide block, a drill bushing and a nut, the middle parts of the slide block, the drill bushing and the nut can penetrate through a bolt or a drill bit, and a hole manufacturing method using the device is further provided.)
技术领域
本发明涉及飞机部件装配技术领域，特别适用于小型飞机中封闭状态的机翼上蒙皮连接件上的制孔，具体涉及一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置及制孔方法。
背景技术
在飞机部件装配中，特别是在小型飞机中封闭状态的机翼上蒙皮连接件上，为保证连接件孔到零件边缘的最小边距要求，大多数是采用手工制孔工艺，具体工艺步骤是：首先在对有边距要求的零件上进行划线、制孔，然后再向另一个零件进行引孔操作。
上述手工制孔工艺对于之前的结构设计来说确实能满足装配要求，随着复材技术的发展，现在的无人机机翼中，将下蒙皮、梁、肋部分结构设计成一个整体的结构，再与上蒙皮组合成一个半封闭零件，形状趋于盒体状结构。这样的结构中，需要对肋结构中的上弯边与上蒙皮进行钻孔、固定，但这种下蒙皮、梁、肋一体的结构，无法采用之前的通过拆卸下蒙皮后，再通过肋上的孔向上蒙皮进行钻孔的操作方法。
如果从上蒙皮外向肋的上弯边进行钻孔，由于上蒙皮的阻挡，无法观察到肋的位置状况，这样无法保证制得的孔是符合装配要求的，这样对于飞机整个结构是存在安全隐患的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置及制孔方法，解决了现有技术中无法准确对现有机翼上封闭盒体结构上蒙皮的进行引钻孔的问题，引钻孔装置结构简单、巧妙，使用方便，容易推广。
本发明通过下述技术方案实现：
一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置，包括设置有滑轨的装置本体，以及多个可在滑轨中移动的滑块组件，所述滑轨两侧的装置本体两侧各设置有一个定位块，所述定位块上开设有定位孔，所述滑块组件包括滑块、钻套和螺母，所述滑块、钻套和螺母中部可贯穿插销或钻头。
进一步地，所述滑轨为长条形弧形结构，所述长条形弧形结构的下表面与蒙皮外表面的型面一致。
进一步地，所述滑轨包括上部的小腰形槽和下部的大腰形槽，所述小腰形槽与大腰形槽形成台阶结构，所述台阶结构用于限制滑块组件在滑轨中移动。
进一步地，所述滑块中部开设有通孔，所述通孔用于安装钻套，所述滑块从上至下包括小圆柱、小方柱和大方柱，所述小圆柱、小方柱和大方柱的中心在同一直线上。
进一步地，所述钻套外表面与通孔紧配合，所述钻套的孔用于通过钻头或插销。
进一步地，所述小方柱宽度与小腰形槽匹配，所述小方柱可在小腰形槽中相对滑动。
进一步地，所述大方柱的宽度小于大腰形槽的宽度，所述大方柱、小方柱之间宽度差形成限位面。
进一步地，所述小圆柱外部制有螺纹，用于与螺母连接。
一种引钻孔装置的制孔方法，使用上述中的引钻孔装置，包括以下步骤：
a.准备待引钻孔的机翼上包括下蒙皮、梁、肋的半封闭盒体与上蒙皮，并在盒体的肋的上弯边划出排布线，并在排布线上确定钻孔位置及孔位个数，再根据孔位钻制初孔；
b.再选用与孔位个数相同的滑块组件的引钻孔装置，将引钻孔装置安装在肋的上弯边上，旋松滑块组件上的螺母，使滑块组件可在小腰形槽内滑动，移动其中两个滑块组件，用两个插销穿过两个滑块组件的通孔后插入相应的初孔内；
c. 再纵向移动装置本体，调整位置至定位块与肋匹配，通过定位块上的定位孔向半封闭盒体梁上的耳片钻出孔，并以定位销通过定位块将引钻孔装置与半封闭盒体固定；
d.移动其余滑块组件，分别用插销通过滑块组件插入上弯边上的其余初孔内，并旋紧螺母，将滑块组件固定在小腰形槽内；
e.拆下轨道内所有插销和定位块上的定位销，取下引钻孔装置，再将上蒙皮定位在半封闭盒体上后，重新将引钻孔装置安装在完全封闭的翼盒上，并用两个定位销固定装置本体的定位块，最后用钻头通过滑块组件的钻套内孔向上蒙皮上钻孔。
进一步地，所述步骤b中，移动的两个滑块组件为滑轨中首尾两个滑块组件；所述步骤c中，半封闭盒体上的梁的折边上设有与定位块大小匹配的耳片，用于与定位块固定后进行定位，所述耳片上的定位孔由调整位置后的装置本体两端的定位块中的定位孔引出。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
一、本发明中，采用本技术方案中的引钻孔装置，可以解决现有技术中无法准确对现有机翼上封闭盒体结构上蒙皮的进行引钻孔的问题，使用时，先确定半封闭盒体上的打孔位置以及打孔个数，再选用相应个数的滑块组件的引钻孔装置进行打孔位置的确定，然后取下该装置，安装好上蒙皮后，根据定位块的位置和确定后的滑块组件位置，最终对上蒙皮进行钻孔，该引钻孔装置结构巧妙，使用便捷，同时钻的孔也能满足对符合装配要求。
二、本发明中，所述滑轨为长条形弧形结构，所述长条形弧形结构的下表面与蒙皮外表面的型面一致，在飞机机翼的蒙皮盒体结构中，蒙皮外表面的型面弧度差距不大，滑轨的下表面设计成长条形弧形结构并与蒙皮型面一致，可以保证与蒙皮型面充分接触，保证钻孔精度。
三、本发明中，所述滑轨包括上部的小腰形槽和下部的大腰形槽，所述小腰形槽与大腰形槽形成台阶结构，所述台阶结构也便于限制滑块组件在滑轨中移动。
四、本发明中，所述滑块中部开设有通孔，所述通孔用于安装钻套，所述滑块从上至下包括小圆柱、小方柱和大方柱，所述小圆柱、小方柱和大方柱的中心在同一直线上，便于将滑块限制在滑轨中，使滑块可以在滑轨中移动，适应了不同架次机翼肋上弯边上手工划线钻制出的初孔的位置差异要求。
五、本发明中，所述钻套外表面与通孔紧密配合，使整个滑块组件为一整体结构，所述钻套的孔用于通过钻头或插销，即用于辅助钻制初孔或精确钻孔。
六、本发明中，所述小方柱宽度与小腰形槽匹配，所述小方柱可在小腰形槽中相对滑动，可以保证小方柱在小腰形槽中顺利滑动。
七、本发明中，所述大方柱的宽度小于大腰形槽的宽度，所述大方柱、小方柱之间宽度差形成限位面，也是为了保证整个滑块组件在滑轨中正常移动。
八、本发明中，所述小圆柱外部制有螺纹，用于与螺母连接，便于紧固整个滑块组件。
九、本发明中，采用本方案中的引钻孔装置的制孔方法，配合相应的引钻孔装置，可以保证钻得的孔符合精度要求。
十、本发明中，所述步骤b中，移动的两个滑块组件为滑轨中首尾两个滑块组件这样的两个滑块组件相隔较远，固定效果更好，偏移误差更小；所述步骤c中，半封闭盒体上的梁的折边上设有与定位块大小匹配的耳片，用于与定位块固定后进行定位，使用后耳片也容易去除，不影响正常的加工及装配。
附图说明
图1 本发明中封闭状的翼盒的装配图。
图2 引钻孔装置的立体图。
图3 引钻孔装置的装置本体的立体图。
图4 是半封闭盒体划线制初孔的立体图。
图5 是引钻孔装置安装在半封闭盒体上的示意图。
图6 是图5的A-A剖视图。
图7 是引钻孔装置安装在封闭状态的翼盒上的示意图。
图8 是图7的B-B剖视图
图9 是滑块的立体图。
其中，1、半封闭盒体；2、上蒙皮；3、耳片；4、插销；5、引钻孔装置；6、限位面；7、翼盒；8、连接件；1.1、下蒙皮；1.2、梁；1.3、肋；1.2.1、上弯边；1.3.1、排布线；5.1、装置本体；5.2、滑块组件；5.1.1、滑轨；5.1.2、定位块；5.2.1、滑块；5.2.2、钻套；5.2.3、螺母；5.1.1.1、小腰形槽；5.1.1.2、大腰形槽；5.2.1.1、通孔；5.2.1.2、小圆柱；5.2.1.3、小方柱；5.2.1.4、大方柱；5.1.2.1、定位孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置，涉及飞机部件装配技术领域，参考图1-3，包括设置有滑轨5.1.1的装置本体5.1，以及多个可在滑轨5.1.1中移动的滑块组件5.2，所述滑轨5.1.1两侧的装置本体5.1两侧各设置有一个定位块5.1.2，所述定位块5.1.2上开设有定位孔，所述滑块组件5.2包括滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3，所述滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3中部可贯穿插销4或钻头。
本实施例为最基本的实施方式，解决了现有技术中无法准确对现有机翼上封闭盒体结构上蒙皮2的进行引钻孔的问题，引钻孔装置5结构简单、巧妙，使用方便，容易推广。
实际应用中，所述定位块5.1.2可以采用其他能固定该引钻孔装置5的固定件即可，比如可采用两个定位块5.1.2，再通过合页铰接方式，再使用定位销进行固定定位也是可以实施的。
这种引钻孔装置特别适用于小型飞机、无人机等机型，此类机型翼盒体积小，不便于使用大件工装进行辅助制孔。使用该引钻孔装置5，能保证钻制的孔符合装配精度要求。
实施例2
一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置，涉及飞机部件装配技术领域，参考图1-3，包括设置有滑轨5.1.1的装置本体5.1，以及多个可在滑轨5.1.1中移动的滑块组件5.2，所述滑轨5.1.1两侧的装置本体5.1两侧各设置有一个定位块5.1.2，所述定位块5.1.2上开设有定位孔，所述滑块组件5.2包括滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3，所述滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3中部可贯穿插销4或钻头。
本实施例为更优的一种实施方式，进一步地，所述滑轨5.1.1为长条形弧形结构，所述长条形弧形结构的下表面与蒙皮外表面的型面一致。
实施例3
本实施例与实施例1-2相比，区别在于，所述滑轨5.1.1包括上部的小腰形槽5.1.1.1和下部的大腰形槽5.1.1.2，所述小腰形槽5.1.1.1与大腰形槽5.1.1.2形成台阶结构，所述台阶结构用于限制滑块组件5.2在滑轨5.1.1中移动。
实施例4
本实施例与实施例1-3相比，区别在于，所述滑块5.2.1中部开设有通孔5.2.1.1，所述通孔5.2.1.1用于安装钻套5.2.2，所述滑块5.2.1从上至下包括小圆柱5.2.1.2、小方柱5.2.1.3和大方柱5.2.1.4，所述小圆柱5.2.1.2、小方柱5.2.1.3和大方柱5.2.1.4的中心在同一直线上。
实施例5
本实施例与实施例1-4相比，区别在于，所述钻套5.2.2外表面与通孔5.2.1.1紧密配合，所述钻套5.2.2的孔用于通过钻头或插销4。
实施例6
本实施例与实施例1-5相比，区别在于，所述小方柱5.2.1.3宽度与小腰形槽5.1.1.1匹配，所述小方柱5.2.1.3可在小腰形槽5.1.1.1中相对滑动。
实施例7
本实施例与实施例1-6相比，区别在于，所述大方柱5.2.1.4的宽度小于大腰形槽5.1.1.2的宽度，所述大方柱5.2.1.4、小方柱5.2.1.3之间宽度差形成限位面6。
实施例8
本实施例与实施例1-7相比，区别在于，所述小圆柱5.2.1.2外部制有螺纹，用于与螺母5.2.3连接。
实施例9
一种用于机翼上封闭盒体结构上蒙皮的引钻孔装置，涉及飞机部件装配技术领域，参照1-9，包括设置有滑轨5.1.1的装置本体5.1，以及多个可在滑轨5.1.1中移动的滑块组件5.2，所述滑轨5.1.1两侧的装置本体5.1两侧各设置有一个定位块5.1.2，所述定位块5.1.2上开设有定位孔，所述滑块组件5.2包括滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3，所述滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3中部可贯穿插销4或钻头。
进一步地，所述滑轨5.1.1为长条形弧形结构，所述长条形弧形结构的下表面与蒙皮外表面的型面一致。
进一步地，所述滑轨5.1.1包括上部的小腰形槽5.1.1.1和下部的大腰形槽5.1.1.2，所述小腰形槽5.1.1.1与大腰形槽5.1.1.2形成台阶结构，所述台阶结构用于限制滑块组件5.2在滑轨5.1.1中移动。
进一步地，所述滑块5.2.1中部开设有通孔5.2.1.1，所述通孔5.2.1.1用于安装钻套5.2.2，所述滑块5.2.1从上至下包括小圆柱5.2.1.2、小方柱5.2.1.3和大方柱5.2.1.4，所述小圆柱5.2.1.2、小方柱5.2.1.3和大方柱5.2.1.4的中心在同一直线上。
进一步地，所述钻套5.2.2外表面与通孔5.2.1.1紧密配合，所述钻套5.2.2的孔用于通过钻头或插销4。
进一步地，所述小方柱5.2.1.3宽度与小腰形槽5.1.1.1匹配，所述小方柱5.2.1.3可在小腰形槽5.1.1.1中相对滑动。
进一步地，所述大方柱5.2.1.4的宽度小于大腰形槽5.1.1.2的宽度，所述大方柱5.2.1.4、小方柱5.2.1.3之间宽度差形成限位面6。
进一步地，所述小圆柱5.2.1.2外部制有螺纹，用于与螺母5.2.3连接。
实施例10
本实施例以制某小型无人飞机的机翼上蒙皮2的8个连接件的孔位为例。完全闭合后的翼盒7宽500mm，厚250mm，由包括下蒙皮1.1、梁1.2、肋1.3的半封闭盒体1和上蒙皮2组成封闭结构，上蒙皮2与肋1.3之间的连接件为φ4mm的抽芯铆钉，参照图1-9，半封闭盒体1由复合材料的下蒙皮1.1、梁1.2组成不可分离的整体件。如按以前的装配方法实施，在肋1.3与上蒙皮2之间无法制出符合要求的孔。
采用实施例9中的引钻孔装置5，所述装置本体5.1为一个长条状弧形结构，两端各有一个δ30mm×60mm×60mm的定位块5.1.2，定位块5.1.2中央开有一个φ10mm的定位孔，两个定位块5.1.2中间为方形截面尺寸30mm×40mm的装置本体5.1部分，装置本体5.1的弧形下表面与上蒙皮2的外表面的型面一致，装置本体5.1的中部开有小腰形槽5.1.1.1和大腰形槽5.1.1.2，所述小腰形槽5.1.1.1宽度为12mm，大腰形槽5.1.1.2的宽度为19mm，大腰形槽5.1.1.2、小腰形槽5.1.1.1之间形成了台阶面，滑块组件5.2可在小腰形槽5.1.1.1内滑动和固定。
所述滑块组件5.2包括滑块5.2.1、钻套5.2.2和螺母5.2.3，本实施例中需要的滑块组件5.2的数量也选8个，与上弯边1.2.1上的孔数一致。滑块5.2.1包括大方柱5.2.1.4、小方柱5.2.1.3和圆柱体，中间小方柱5.2.1.3宽度为12mm；小方柱5.2.1.3与小腰形槽5.1.1.1的宽度一致，并与小腰形槽5.1.1.1形成H10/d9的滑动配合；下方大方柱5.2.1.4宽度18mm，小于大腰形槽5.1.1.2的宽度19mm，大方柱5.2.1.4、小方柱5.2.1.3之间宽度差形成了限位面6；最上面圆柱体外制有外螺纹M12，用于与螺母5.2.3旋合。
所述滑块5.2.1中部为一个轴向φ12mm的通孔5.2.1.1，为钻套5.2.2的安装孔。滑块组件5.2中间为一个钻套5.2.2，钻套5.2.2尺寸为φ12mm×φ3mm×44mm的空心环，钻套5.2.2外表面与滑块5.2.1中间的通孔5.2.1.1形成H7/m6的紧配合，钻套5.2.2中间的φ3mm孔与上弯边1.2.1制出的初孔大小一致。当用本引钻孔装置5导引孔位时，钻套5.2.2中间的孔为插销4的通过孔；当用本引钻孔装置5钻孔时，钻套5.2.2中间的孔为钻头的通过孔。
所述螺母5.2.3选用标准件GB6172-M12，螺母5.2.3大小与滑块5.2.1螺纹大小一致。当旋松螺母5.2.3时，滑块组件5.2可在小腰形槽5.1.1.1内移动，当旋紧螺母5.2.3时，滑块组件5.2可固定在小腰形槽5.1.1.1内。
使用上述引钻孔装置5对封闭翼盒7的上蒙皮2制孔包括如下步骤：
a.在半封闭盒体1制造时，在梁1.2的弯边部位预留2个60mm×70mm的方形耳片3，并准备待引钻孔的机翼上包括下蒙皮1.1、梁1.2、肋1.3的半封闭盒体1与上蒙皮2，并在盒体的肋1.3的上弯边1.2.1划出排布线1.3.1，并在排布线1.3.1上确定钻孔位置及孔位个数，再根据孔位钻制8个φ3mm的初孔；
b.再选用与孔位个数相同的滑块组件5.2的引钻孔装置5，将引钻孔装置5安装在肋1.3的上弯边1.2.1上，旋松滑块组件5.2上的螺母5.2.3，使滑块组件5.2可在小腰形槽5.1.1.1内滑动，移动首尾两个滑块组件5.2，用两个插销4穿过两个滑块组件5.2的通孔5.2.1.1后插入相应的初孔内；
c. 再纵向移动装置本体5.1，调整位置至定位块5.1.2与肋1.3匹配，通过定位块5.1.2上的定位孔向半封闭盒体1梁1.2上的耳片3钻出φ10mm的孔，并以φ10mm的定位销通过定位块5.1.2将引钻孔装置5与半封闭盒体1固定；
d.移动其余滑块组件5.2，分别用插销4通过滑块组件5.2插入上弯边1.2.1上的其余初孔内，并旋紧螺母5.2.3，将滑块组件5.2固定在小腰形槽5.1.1.1内；
e.拆下轨道内8个插销4和定位块5.1.2上的2个定位销，取下引钻孔装置5，再将上蒙皮2定位在半封闭盒体1上后，重新将引钻孔装置5安装在完全封闭的翼盒7上，并用前述两个定位销固定装置本体5.1的定位块5.1.2，最后用φ3mm的钻头通过滑块组件5.2的钻套5.2.2内孔向上蒙皮2上钻制孔，所制得孔位与肋1.3的上弯边1.2.1上的孔位完全一致。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
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