The present invention provides a drilling tool for drilling and method of thin-walled metal structures, drilling tool mainly comprises a motor, chuck and drill, clamping and rotating mechanism, support structure, adjustment and adsorption mechanism, wherein the clamping and rotating mechanism can realize motor clamping and fixing, and the motor is driven to rotate feed; wherein the support structure can realize the drilling tool support; a wide range of adjustment and the adsorption mechanism is able to achieve the suction angle adjustment. The tool has the advantages of large curvature, high cutting accuracy, long time operation under the action of large cutting force, easy disassembly and assembly, portability, and so on. The method of cutting with this tool has the advantages of easy operation, simple operation, no hand tools, low labor intensity and high cutting quality.
【技术实现步骤摘要】
一种用于薄壁金属结构的钻孔工具和钻孔方法
本专利技术属于金属结构加工的
,涉及用于薄壁金属结构的钻孔,尤其是涉及钛合金等高强度带曲率的薄壁金属结构的精确钻孔。
技术介绍
飞机蒙皮、舰艇壳体、冷却塔壳体等都属于薄壁金属结构,由于其承受的载荷较大,一般采用高强度的金属材料制成,而且表面均带有一定的曲率。这些高强度的薄壁金属结构长期承受各种交变应力和载荷,有时会出现裂纹,甚至会产生各种撕裂状带尖角的孔洞等损伤,这些损伤的出现会导致薄壁金属结构强度和刚度的下降,如未及时修复,继续发展后则可能引发安全事故。对于前述薄壁金属结构的裂纹损伤,通常采用在裂纹末端钻削止裂孔阻止裂纹扩展的方式,或钻孔后采用铆接修复方式对损伤进行修复。这些修复工作都需要进行钻削止裂孔或铆钉孔。手持气钻进行钻削是常采用的钻孔方式,但高强度金属尤其是钛合金材料的屈强比高、导热性差属于典型难加工材料,钻削过程中钻削轴向力大(约为45钢的4至5倍),钻削区温度高,使得手持操作力过大,从而不利于持久工作;另外,钻穿时的冲击大,易损伤薄壁金属结构内的构件;还有就是,手持钻削过程中钻头轴心摆动幅度大,使得孔口尺寸和形状误差偏大,当薄壁金属结构带有曲率时误差将进一步增大,这将严重影响后续铆接等结构修理的质量。因此,传统的基于普通金属的钻孔工具无法适用于高强度带曲率的薄壁金属结构的钻孔。
技术实现思路
针对使用手持气钻加工高强度带曲率的薄壁金属结构时存在的切削力大、切削区温度高、切削精度低、不易实现长时间作业、易损伤内部构件等问题,本专利技术提出了一种用于薄壁金属结构的钻孔工具以及相应的钻孔方法。本专利技术提 ...
【技术保护点】
一种用于薄壁金属结构的钻孔工具,其特征在于,包括马达(1)、刀具夹头(2)、钻头(3)、夹持及旋转机构(4)、支撑结构(5)、调整及吸附机构(6);所述刀具夹头(2)用于夹持钻头(3),刀具夹头(2)的上部通过活动连接的方式安装在马达(1)的下部;所述夹持及旋转机构(4)用于夹持固定马达(1),并带动马达(1)、刀具夹头(2)及钻头(3)实现沿马达(1)轴向的旋转进给;所述支撑结构(5)包括至少2个横梁(51)和相同数量的垂直支撑杆(52);各横梁(51)沿夹持及旋转机构(4)的周向等距分布,各横梁(51)的内侧固接在夹持及旋转机构(4)的非旋转部件上;垂直支撑杆(52)通过活动连接的方式垂直安装在横梁(51)的外侧;所述调整及吸附机构(6)包括与横梁(51)数量相同的水平支撑杆(61)和吸盘(62);水平支撑杆(61)的内侧通过活动连接的方式水平安装在垂直支撑杆(52)的下部,并能够沿垂直支撑杆(52)上下移动和固定;水平支撑杆(61)的外侧通过销轴(63)与吸盘(62)连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于薄壁金属结构的钻孔工具,其特征在于,包括马达(1)、刀具夹头(2)、钻头(3)、夹持及旋转机构(4)、支撑结构(5)、调整及吸附机构(6);所述刀具夹头(2)用于夹持钻头(3),刀具夹头(2)的上部通过活动连接的方式安装在马达(1)的下部;所述夹持及旋转机构(4)用于夹持固定马达(1),并带动马达(1)、刀具夹头(2)及钻头(3)实现沿马达(1)轴向的旋转进给;所述支撑结构(5)包括至少2个横梁(51)和相同数量的垂直支撑杆(52);各横梁(51)沿夹持及旋转机构(4)的周向等距分布,各横梁(51)的内侧固接在夹持及旋转机构(4)的非旋转部件上;垂直支撑杆(52)通过活动连接的方式垂直安装在横梁(51)的外侧;所述调整及吸附机构(6)包括与横梁(51)数量相同的水平支撑杆(61)和吸盘(62);水平支撑杆(61)的内侧通过活动连接的方式水平安装在垂直支撑杆(52)的下部,并能够沿垂直支撑杆(52)上下移动和固定;水平支撑杆(61)的外侧通过销轴(63)与吸盘(62)连接。2.如权利要求1所述的钻孔工具,其特征在于,所述夹持及旋转机构(4)的非旋转部件具体为一个上部开口的圆柱形壳体(41);壳体(41)内放置旋转环(42),壳体(41)上部活动连接一个压环(43);旋转环(42)穿出压环(43)的部分上安装至少2个手柄(44);旋转环(42)的下部设置带有内螺纹的孔,与带有外螺纹的导向环(45)配合;在导向环(45)的下方活动连接一个开口锁紧环(46);壳体(41)的下部、旋转环(42)的上部、导向环(45)和开口锁紧环(46)上均开设圆孔。3.如权利要求1或2所述的钻孔工具,其特征在于,垂直支撑杆(52)的下部设置外螺纹,水平支撑杆(61)的内侧设置带有内螺纹的孔,水平支撑杆(61)的内侧设有开口(611)并装有开口锁紧装置(612)。4.如权利要求1或2所述的钻孔工具,其特征在于,在水平支撑杆(61)与吸盘(62)之间加装一个摆杆(64),摆杆(64)外侧通过销轴(63)与吸盘(62)连接;水平支撑杆(61)外侧开有沿轴向的螺纹孔,与摆杆(64)上外螺纹配合;摆...
【专利技术属性】
技术研发人员:郁大照,高昆,刘书岩,张磊,刘湘一,王允良,柳文林,徐丽,曲蕾,
申请(专利权)人:中国人民解放军海军航空工程学院,长沙航空职业技术学院,
类型:发明
国别省市:山东,37
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