一种零组件在装配过程中钻中心孔方法技术

本发明专利技术公开了一种零组件在装配过程中钻中心孔方法，属于飞机装配技术领域。本发明专利技术使用数控设备测量平面形零组件位置，通过计算得到孔坐标值，进而钻孔。本发明专利技术所述的方法提高了加工精度，降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种零组件在装配过程中钻中心孔方法


[0001]本专利技术属于飞机装配
，具体涉及一种零组件在装配过程中钻中心孔方法。

技术介绍

[0002]飞机研制过程中，需要制作大量试验件，用于测试材料的连接性能，如制作1000片拉伸许用值试验件。试验件由1条或多条长方形平板件连接而成，一般使用1～2个或多个紧固件连接，如长225mm、宽350mm、厚5mm的单个零件，包括1个中心孔，如2个长225mm、宽350mm、厚5mm长条平板零件搭接装配形成一个组件，其由2个紧固件连接。紧固件对孔中心位置度要求高。为满足此要求，一般制作专用工装，工装设置钻模，人工使用钻模钻孔。使用专用工装方法需设计、制作工装，产生工装设计、制作费用。工装使用过程中易发生磨损，可能导致孔位置超差。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术设计了一种在装配过程中钻平面形零组件中心孔的方法，即对于平面形零组件，使用数控设备测量零组件位置，通过计算得到孔坐标值，进而钻孔。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种零组件在装配过程中钻中心孔方法，包括以下步骤：
[0006]第一步：将零组件固定在工件固定台上。
[0007]所述工件固定台是数控机床工作台，或者是固定在地面上的一种装置。初步放置工件，其高度方向及宽度方向与机床坐标轴方向基本平行。
[0008]第二步：选取基准测量点，建立零组件坐标系。
[0009]在待测零组件上选取基准测量点。基准测量点位于钻孔中心点附近，共3组6个点，每组2个，每组点与机床直角坐标系的X、Y、Z轴对应。第1组点位于零组件的侧边，记录除垂直于零件坐标轴外两个坐标轴的坐标分量，并计算坐标分量差值，计算零件侧边绕垂直工件机床轴旋转角度，经基准补偿后，机床一个轴与零件边沿平行运动。测量工具使用机床测量工具，如雷尼绍测头(Renishaw)。第2、3组点位于待钻中心孔平面上，并相互垂直，使用第1组点相同的方法，得到其余两个轴夹角的坐标补偿，并使机床轴平行零件边沿运动。最后移动机床X、Y、Z坐标原点到待钻孔位置。待钻孔位置不必特别精确，可在测量前3组点的距中心孔较近的点时，通过直尺测量得到。
[0010]第三步：在零组件坐标系下测量零组件。
[0011]在第二步建立的零组件坐标系基准下，测量零组件位置测量点，并记录数值，对数值进行计算，得出孔中心位置坐标值，数控机床在此坐标值位置钻孔。所述的位置测量点位于零组件侧边2组平行的平面上，其中，高度方向两平面每面上各2个点，宽度方向两平面每面上各2个点。每个高度方向的面上点由左到右依次构成一组，即高度方向上形成2组测量
点。每个宽度方向的面上点由上到下依次构成一组，即宽度方向形成2组测量点。通过数学计算，得到每组测量点的中点。4个中点连成两条相交的直线，经数学计算，即可得到两直线交点坐标，坐标值即为钻孔点。
[0012]进一步的，上述方法可引申用于平面上多个位置钻孔，即以中心孔位置为基准，每个待钻孔位置坐标相对于中心孔位置偏移。
[0013]本专利技术的有益效果：1、提高了加工精度；2、降低了成本。使用工装钻中心孔加工过程一般为：(1)设计工装，(2)数控机床加工工装零件，(3)零件装配，(4)使用手动工具钻中心孔。(2)
‑
(4)步加工分别利用数控机床、手工装配、人工钻孔，引入三个外部误差源，均产生加工误差。本专利技术中机床钻中心孔过程为：(1)数控机床测量工件位置，(2)数控机床钻中心孔。(1)、(2)均在数控机床系统内，加工精度高。
附图说明
[0014]图1为试验件钻孔结构示意图。
[0015]图2为测量示意图。
[0016]图中：A测量试件；B零件固定台；C待钻孔中心；
[0017]1基准测量点或位置测量点Ⅰ；2基准测量点Ⅲ；3基准测量点或位置测量点Ⅱ；4位置测量点Ⅲ；5位置测量点Ⅳ；6基准测量点Ⅳ；7位置测量点
Ⅴ
；8基准测量点
Ⅴ
；9位置测量点
Ⅵ
；10基准测量点
Ⅵ
；11位置测量点
Ⅶ
；12位置测量点
Ⅷ
；13钻孔中心点。
具体实施方式
[0018]下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明，应该指出，以下详细说明都是示例性的，并不用于限定本专利技术的范围。
[0019]如图2所示，一种许用试验件钻中心孔使用自动化设备进行加工，具体方法包括以下步骤：
[0020]第一步：将许用值试片固定在工件固定台上，试片的高、宽方向分别与数控机床坐标轴Y、X方向基本平行。
[0021]第二步，通过自动化设备测量7个基准点，包括6个基准测量点及1个钻孔中心点，建立零组件坐标系。具体如下：
[0022]基准测量点Ⅰ1、基准测量点Ⅱ3(基准测量点Ⅰ1及基准测量点Ⅱ3既为基准测量点又作为位置测量点)均位于零件左侧面上，位置测量值取(x，y)分量，并计算x及y坐标分量差值
△
x及
△
y，通过
△
x/
△
y计算绕机床Z轴旋转角度。基准测量点Ⅳ6、基准测量点
Ⅵ
10位于零件钻中心孔平面上，位置测量值取(y，z)分量，计算y及z坐标分量差值
△
y及
△
z，通过
△
z/
△
y计算绕机床X轴旋转角度。基准测量点Ⅲ2、基准测量点
Ⅴ
8位于零件钻中心孔平面上，与钻孔中心点基本在同一高度平面，位置测量值取(x，z)分量，计算x及z坐标分量差值
△
x及
△
z，通过
△
z/
△
x计算绕机床Y轴旋转角度。在测量基准测量点Ⅲ2后，使用直尺测量钻孔中心点13到基准测量点Ⅲ2的距离m，即在基准测量点Ⅲ2坐标(x，y，z)的x分量+m，即钻孔中心点13的位置(x+m，y，z)。将上述3个绕机床X、Y、Z轴旋转角度及钻孔中心点位置计算结果输入数控系统，建立零组件坐标系。
[0023]第三步，在零件坐标系下测量8个位置测量点，经过计算，得出零件中心点，数控机
床按计算的中心点钻孔。
[0024]测量位置测量点Ⅰ1、位置测量点Ⅱ3位置，取(x，y)测量值，分别为(x1，y1)及(x2，y2)。位置测量点Ⅰ1、位置测量点Ⅱ3中间点位置为[(x1+x2)/2，(y1+y2)/2]，标记为s1，同理测量位置测量点
Ⅴ
7、位置测量点
Ⅵ
9，得到中心点s2；过平面内s1及s2点，形成唯一一条直线，标记为ls1。同理，测量位置测量点Ⅲ4、位置测量点
Ⅷ
12得到中心点g1；测量位置测量点Ⅳ5、位置测量点
Ⅶ
11，得到中心点g2；过平面内g1及g2点，形成唯一一条直线，标记为ls2。计算直线ls1与ls2的交点，标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零组件在装配过程中钻中心孔方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步：将零组件固定在工件固定台上初步放置工件，其高度方向及宽度方向与机床坐标轴方向平行；第二步：在待测零组件上选取基准测量点，建立零组件坐标系基准测量点位于钻孔中心点附近，共3组6个点，每组2个，每组点与机床直角坐标系的X、Y、Z轴对应；第1组点位于零组件的侧边，记录除垂直于零件坐标轴外两个坐标轴的坐标分量，并计算坐标分量差值，计算零件侧边绕垂直工件机床轴旋转角度，经基准补偿后，机床一个轴与零件边沿平行运动；第2、3组点位于待钻中心孔平面上，并相互垂直，使用与第1组点相同的方法，得到其余两个轴夹角的坐标补偿，并使机床轴平行零件边沿运动；最后移动机床X、Y、Z坐标原点到待钻孔位置；第三步：在零组件坐标系下测量零组件在第二步建立的零组件坐标系基准下，测量零组件位置测量点，并记录数值，对数值进行计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，贾晓亮，贾景超，石长奭，白庆国，刘超，
申请(专利权)人：中航沈飞民用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：