本申请涉及复合材料加工,尤其涉及一种钻孔工装及打孔方法。
背景技术:
1、在当前制造业中,许多产品部件为曲面结构。例如,在汽车、航空航天、造船、家具制造等领域,特别是在精密仪器制造领域,对曲面进行钻孔加工的需求也日益提高。
2、现有技术中,通常采用高精度机床或专用工装保障曲面法向孔的角度、位置尺寸、孔径尺寸偏差在允许范围内。但采用上述制孔方式存在主要缺陷如下:
3、1)机床加工的缺陷:法向孔的设备及辅助工装直接投入成本较高;
4、2)专用工装的缺陷:受法向导向孔、曲面定位结构的影响,导致通用性差、制造周期长、加工费用高。
5、需要说明的是,上述内容并不必然是现有技术,也不用于限制本申请的专利保护范围。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种钻孔工装及打孔方法,以解决或缓解上面提出的一项或更多项技术问题。
2、作为本申请实施例的一个方面,本申请实施例提供一种钻孔工装,包括:
3、z型支撑体,所述z型支撑体包括竖板、连接所述竖板上端的第一横板和连接所述竖板下端的第二横板,所述第二横板嵌入有贯穿所述第二横板的导向钻套;
4、定位装置,包括矩阵式柔性夹具和曲面接触元件;其中:
5、所述矩阵式柔性夹具位于所述第一横板下方,与所述第一横板和/或所述竖板固定连接;
6、所述曲面接触元件固定于所述第二横板上,所述曲面接触元件的接触端伸出所述第二横板下表面。
7、可选地,还包括夹紧装置;
8、所述夹紧装置用于夹持所述z型支撑体和待加工的曲面,从而将所述矩阵式柔性夹具和所述曲面接触元件抵接所述曲面上。
9、可选地,所述矩阵式柔性夹具为2个,每个所述矩阵式柔性夹具分别固定在所述第一横板的左右两端。
10、可选地,所述矩阵式柔性夹具包括:
11、机架,具有开口向下的容纳部,所述机架固定在所述第一横板和/或竖板上;
12、弹性元件,位于所述容纳部内,且所述弹性元件的一端固定于所述容纳部的底部;
13、装夹单元,多个所述装夹单元矩阵式分布且连接所述弹性元件的另一端,多个所述装夹单元可伸出所述容纳部;
14、其中,所述装夹单元在抵接所述曲面时,可随所述曲面曲度变化使其连接的所述弹性元件产生不同形变,进而使所述矩阵式柔性夹具与所述曲面的接触面处产生相应形变,使所述矩阵式柔性夹具能贴合所述曲面。
15、可选地,所述曲面接触元件包括球头螺丝,所述球头螺丝包括:
16、螺纹杆身,用于与所述第二横板螺合;
17、球头,位于螺纹杆身的下端,所述球头伸出所述第二横板用于与所述曲面抵接的球头;
18、所述曲面接触元件用于与所述矩阵式柔性夹具配合,使得所述导向钻套能法向垂直所述曲面,从而使所述工装能适应不同的所述曲面。
19、可选地,所述导向钻套和所述曲面接触元件间隔设置且均位于所述第二横板的正中间,所述曲面接触元件相对于所述导向钻套远离所述竖板。
20、另一方面,本申请实施例还提供一种钻孔工装的打孔方法,包括以下步骤:
21、s1:提供待加工的曲面;
22、s2:在所述曲面上定位需要执行钻孔操作的位置;
23、s3:根据所述位置调整所述钻孔工装中的定位装置,使所述钻孔工装中的导向钻套法向垂直所述曲面;
24、s4:调整所述夹紧装置,对所述曲面实施夹紧;
25、s5:启动钻孔器,对所述曲面执行法向钻孔操作。
26、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势:
27、利用矩阵式柔性夹具和球头螺丝制成能随曲面变化的曲面法向定位装置,使钻孔工装适应不同的曲面,即,在本申请实施例中,通过利用定位装置变形主动适应不同的曲面,使得钻孔工装能适用于各种曲面,实现曲面法向钻孔工装的通用性功能并节省成本。
1.一种钻孔工装,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的钻孔工装,其特征在于,还包括夹紧装置(2);
3.根据权利要求1至2任意一项所述的钻孔工装,其特征在于,所述矩阵式柔性夹具(3)的数量为2个,每个所述矩阵式柔性夹具(3)分别固定在所述第一横板(41)的左右两端。
4.根据权利要求3所述的钻孔工装,其特征在于,所述矩阵式柔性夹具(3)包括:
5.根据权利要求1所述的钻孔工装,其特征在于,所述曲面接触元件包括球头螺丝(6),所述球头螺丝(6):
6.根据权利要求1所述的钻孔工装,其特征在于,所述导向钻套(5)和所述曲面接触元件间隔设置且均位于所述第二横板(42)的正中间,所述曲面接触元件相对于所述导向钻套(5)远离所述竖板(40)。
7.一种利用如权利要求2~6任一项所述钻孔工装的打孔方法,其特征在于,包括: