在工件中形成孔的方法及相关系统技术方案

本文中描述了一种在工件中形成孔的方法及相关系统。在第一方法中，所述工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面。所述方法包括：通过使第一切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成具有第一直径的第一孔。另外，所述方法包括：使用第二切割器在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角。所述倒角具有大于所述第一直径的第二直径。所述方法进一步包括：通过使第三切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成与所述第一孔同心的第二孔，所述第二孔具有大于所述第一直径的第三直径。

Method for forming holes in workpieces and related systems

A method of forming holes in workpieces and related systems is described in this paper. In the first method, the workpiece has a first surface and a second surface opposing the first surface. The method includes forming a first hole having a first diameter in the workpiece by causing the first cutter to cross the workpiece from the first surface to the second surface. Further, the method includes using a second cutter to form a chamfer with the first bore concentric in the second surface of the workpiece. The chamfer has a second diameter greater than the first diameter. The method further includes: the third cutter from the first surface to the second surface through the workpiece to form second holes and the first concentric hole in the workpiece, the second hole is larger than the first diameter diameter third.

【技术实现步骤摘要】
在工件中形成孔的方法及相关系统
本公开总体涉及在工件中形成孔，更特别地涉及在具有多层构造的工件中形成孔。
技术介绍
在具有多层构造的工件中钻孔可能具有意想不到的后果。例如，当用切割器穿过具有多层构造的工件进行钻孔时，随着切割器退出工件而完成了孔，邻近孔的工件可能会发生一些分层。工件的分层可能削弱工件并且使紧固件与孔的联接不稳定。
技术实现思路
本申请的主题是针对现有技术、特别是针对在工件中钻孔的常规方法及目前可用技术尚未完全解决的相关钻孔系统的缺点而研发的。因此，本申请的主题被研发而提供在工件(尤其是具有多层构造的工件)中形成孔的方法，以及克服现有技术的至少一些上述缺点的相关系统。本公开的方法和系统被配置成在工件中形成孔的过程中减少具有多层构造的工件的分层的发生。一般，在所述工件的出口表面中围绕预先在所述工件中形成的导向孔形成倒角。在所述工件的出口表面中形成的倒角可以被限定为背面倒角。当切割器穿过预先形成的孔从所述工件的入口表面到达所述出口表面时，为了进行扩孔，所述切割器经由所述倒角退出所述工件。所述倒角的特性(诸如所述倒角的成角度的表面或倾斜表面)减少了当切割器进行扩孔并退出所述工件时所述工件分层的趋势。对于不能接近所述出口表面来形成背面倒角(诸如当出口表面被封闭时)的工件来说，本公开的方法和系统的一些实施方式可以便于在不能被接近的出口表面中形成背面倒角。根据一个实施方式，公开了一种在工件中形成孔的第一方法，所述工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面。所述方法包括：通过使第一切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成具有第一直径的第一孔。另外，所述方法包括：使用第二切割器在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角。所述倒角具有大于所述第一直径的第二直径。所述方法进一步包括：通过使第三切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成与所述第一孔同心的第二孔，所述第二孔具有大于所述第一直径的第三直径。在第一方法的一些实施中，在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角的步骤包括：将所述第二切割器从所述工件的所述第一表面向所述工件的所述第二表面插入到所述第一孔中。在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角的步骤可以进一步包括：在所述第二切割器被插入到所述第一孔中的情况下，使所述第二切割器在切割所述工件的同时围绕所述第一孔的中心轴线公转。所述第一方法可另外包括：数控操作所述第二切割器以在所述工件的所述第二表面中形成所述倒角。所述第二切割器可以包括燕尾切割器。所述燕尾切割器的最大切割直径小于所述第一孔的所述第一直径。根据第一方法的某些实施，在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角的步骤包括：将所述第二切割器定位在所述工件的邻近所述第二表面的第二侧面上；在从所述工件的所述第二侧面向所述工件的邻近所述第一表面的第一侧面延伸的方向上将所述第二切割器的导向部插入到所述第一孔中；以及在所述第二切割器的所述导向部被插入到所述第一孔中的情况下，用所述第二切割器切割所述工件的所述第二表面。所述第一方法可以进一步包括：防止在从所述工件的所述第二侧面向所述工件的所述第一侧面延伸的所述方向上将所述第二切割器的所述导向部进一步插入到所述第一孔中而超出预定距离阈值。所述预定距离阈值可与所述倒角的预定期望深度对应。在第一方法的一个实施中，所述第一切割器包括带槽钻头和第一铰刀中的一者，并且所述第三切割器包括第二铰刀。根据第一方法的某些实施，所述倒角的所述第二直径是所述倒角的最大直径。另外，所述倒角的所述第二直径可以小于所述第二孔的所述第三直径。在第一方法的某些实施中，所述倒角的所述第二直径大于所述第二孔的所述第三直径。根据第一方法的一些实施，所述工件包括多个层间层。在另一实施方式中，公开了一种在多层复合工件中形成孔的第二方法。所述多层复合工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面。所述第二方法包括：在所述多层复合工件中形成导向孔。所述导向孔从所述第一表面向所述第二表面延伸。另外，所述第二方法包括：在所述多层复合工件的所述第二表面中形成与所述导向孔同心的倒角。所述第二方法进一步包括：在所述倒角已形成在所述多层复合工件的所述第二表面中的情况下，对所述导向孔进行扩孔。根据所述第二方法的某些实施，所述多层复合工件的所述第二表面基本上是封闭的，使得不能从紧邻所述多层复合工件的所述第二表面的第二空间接近所述第二表面。在所述多层复合工件的所述第二表面中形成与所述导向孔同心的倒角的步骤可以包括：将第二切割器从紧邻所述多层复合工件的所述第一表面的第一空间插入到所述导向孔中；以及使所述第二切割器在切割所述多层复合工件的所述第二表面的同时围绕所述导向孔的中心轴线公转。对所述导向孔进行扩孔的步骤可以包括：使第三切割器从紧邻所述多层复合工件的所述第一表面的所述第一空间穿过所述导向孔和所述倒角。在第二方法的一些实施中，在所述多层复合工件的所述第二表面中形成与所述导向孔同心的倒角的步骤包括：将第四切割器从紧邻所述多层复合工件的所述第二表面的第二空间插入到所述导向孔中。另外，对所述导向孔进行扩孔的步骤可以包括：使第三切割器从紧邻所述多层复合工件的所述第一表面的第一空间穿过所述导向孔和所述倒角。根据第二方法的某些实施，对所述导向孔进行扩孔的步骤包括：将所述导向孔扩孔至第四直径，所述第四直径小于所述倒角的最大直径。在第二方法的一些实施中，对所述导向孔进行扩孔的步骤包括：将所述导向孔扩孔至第四直径，所述第四直径大于所述倒角的最大直径。根据另一实施方式，公开了一种用于在工件中形成孔的系统。所述工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面。所述系统包括：第一切割器，所述第一切割器被配置成切割具有第一直径的柱形孔；第二切割器，所述第二切割器被配置成切割倒角；第三切割器，所述第三切割器被配置成切割具有大于所述第一直径的第二直径的柱形孔；以及控制器。所述控制器被配置成：使所述第一切割器切割穿过所述工件的具有所述第一直径的第一孔；使所述第二切割器在所述工件的所述第二表面中切割与所述第一孔同心的倒角；以及通过在从所述工件的所述第一表面向所述工件的所述第二表面延伸的方向上使所述第三切割器穿过所述工件而使所述第三切割器将所述第一孔从所述第一直径扩孔至所述第二直径。在所述系统的一些实施中，所述第二切割器具有小于所述第一直径的最大切割直径。另外，所述控制器可以通过以下方式使所述第二切割器在所述工件的所述第二表面中切割所述倒角，即：在从所述工件的所述第一表面向所述工件的所述第二表面延伸的方向上将所述第二切割器插入到所述第一孔中；并且在所述第二切割器已被插入到所述第一孔中的情况下，使所述第二切割器在切割所述工件的所述第二表面的同时围绕所述第一孔的中心轴线公转。本公开的主题所描述的特征、结构、优点和/或特性可在一个或多个实施方式和/或实施中以任何合适的方式组合。在以下描述中，为了对本公开的主题的实施方式施加透彻的理解，提供了众多具体细节。相关领域技术人员将认识到，本公开的主题可在没有特定实施方式或实施的具体特征、细节、部件、材料和/或方法中的一个或多个的情况下实践。在其它情况下，额外的特征和优点可在某些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在工件中形成孔的方法，所述工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面，所述方法包括：通过使第一切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成具有第一直径的第一孔；使用第二切割器在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角，所述倒角具有大于所述第一直径的第二直径；以及通过使第三切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成与所述第一孔同心的第二孔，所述第二孔具有大于所述第一直径的第三直径。

【技术特征摘要】
2016.02.17 US 15/045,8401.一种在工件中形成孔的方法，所述工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面，所述方法包括：通过使第一切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成具有第一直径的第一孔；使用第二切割器在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角，所述倒角具有大于所述第一直径的第二直径；以及通过使第三切割器从所述第一表面向所述第二表面穿过所述工件而在所述工件中形成与所述第一孔同心的第二孔，所述第二孔具有大于所述第一直径的第三直径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角的步骤包括：将所述第二切割器从所述工件的所述第一表面向所述工件的所述第二表面插入到所述第一孔中。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角的步骤进一步包括：在所述第二切割器被插入到所述第一孔中的情况下，使所述第二切割器在切割所述工件的同时围绕所述第一孔的中心轴线公转。4.根据权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括：数控操作所述第二切割器以在所述工件的所述第二表面中形成所述倒角。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二切割器包括燕尾切割器。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述燕尾切割器的最大切割直径小于所述第一孔的所述第一直径。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述工件的所述第二表面中形成与所述第一孔同心的倒角的步骤包括：将所述第二切割器定位在所述工件的邻近所述第二表面的第二侧面上；在从所述工件的所述第二侧面向所述工件的邻近所述第一表面的第一侧面延伸的方向上将所述第二切割器的导向部插入到所述第一孔中；以及在所述第二切割器的所述导向部被插入到所述第一孔中的情况下，用所述第二切割器切割所述工件的所述第二表面。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法进一步包括：防止在从所述工件的所述第二侧面向所述工件的所述第一侧面延伸的所述方向上将所述第二切割器的所述导向部进一步插入到所述第一孔中而超出预定距离阈值，所述预定距离阈值与所述倒角的预定期望深度对应。9.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第一切割器包括带槽钻头和第一铰刀中的一者；并且所述第三切割器包括第二铰刀。10.根据权利要求1所述的方法，其中：所述倒角的所述第二直径是所述倒角的最大直径；并且所述倒角的所述第二直径小于所述第二孔的所述第三直径。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述倒角的所述第二直径大于所述第二孔的所述第三直径。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件包括多个层间层。13.一种在多层复合工件中形成孔的方法，所述多层复合工件具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面，所述方法包括：在所述多层...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·亨利，F·P·赫斯，B·A·汤普森，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US