某新型飞机平尾自动制孔中的刀具应用与研究

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1、造领域，并逐步代替传统的手工制孔。某新型飞机平尾的装配过程涉及一批高精度、高光洁度，承力结构件间的大尺寸连接孔的加工，主要有：平尾中央盒段对接孔、平尾外伸段对接孔、平尾外伸段桶形螺母孔。由于这些孔的加工材料厚、尺寸大、数量多、精度高，且相当一部分孔为盲孔。因此，为保证制孔质量，提高装配效率，一般需要使用自动制孔设备进行加工。设备情况目前，市场上的主流自动制孔设备有3种：美国库柏(cooper)公司的Quackenbush系列自动进给钻；德国Lubbering公司的BVE系列自动进给钻；以及瑞典阿特拉斯(AtlasCo

2、pco)公司的PFDl500系列自动进给钻。库柏(cooper)气动工具是进El工具中最著名的品牌之一，它材质精密，品质好、持久耐用、保养维护成本低、使用简单方便。以提供合理的价格，额外的产品功能优点为傲，让客户有物超所值的感受，因此在业界具有很好的口碑，被公认为是最高品质的象征。德国Lubbering公司生产的BVE系列自动制孔设备虽然问世不久，但以其小巧轻便的外形设计及德国人引以为傲的精密机械制造水准，也受到不少用户的青睐，在市场中占有一定份额。瑞典阿特拉斯(AtlasCopco)公司的PFDl500系列自动进给

3、钻是2010年才推出的一款新产品。目前的市场份额还很小，但该产品具有操作简便，制孔效率高、精度好，其独特的模块化设计更利于维护等特点，加之阿特拉斯气动工具在航空领域广泛应用与良好口碑，相信今后会被越来越多的用户认可。经调研得知，库柏(cooper)公司是一家成立于1833年的公司，历经170多载风雨历程，如今，库柏工业已发展成一家以电子产品和工具为主的全球性制造商。库柏工业的总部设在美国休斯敦，在五大洲拥有31000多名雇员，100多家生产基地。库柏旗下拥有九大实力雄厚的事业部，为库柏各销售渠道的销售搭建了广阔的营销

4、平台。2001年库柏(中国)投资有限公司成立以来，公司在中国地区已拥有超过6000名员工。他们的总部位于上海，并在北京、广州、成都和东莞等地设有办事机构。此外，他们还在上海、广东东莞、陕西西安和浙江宁波、河南平顶山等地拥有多家工厂。考虑到库柏(cooper)公司在全球自动进给钻市场占有70％左右的超高份额，与中国航空制造企业长期以来的良好合作关系，以及该公司在国内拥有完善的售后服务保障体系等因素，并结合飞机产品实际情况，本次某新型飞机水平尾翼装配选用库柏(Cooper)公司的158QGDBV一$400型自动进给钻进行

5、自动制孔(图1o(7)可加工厚度≥45mm(铝合金)：(8)最大加工孔径≥25．4ram(1in)(铝合金)。2设备基本功能该飞机部段采用的自动进给钻除了具有制孔精度高、稳定性好的优点之外，还具有以下优点：(1)可以调整工作行程的长度；(2)在行程结束时，主轴能自动返回到初始位置；(3)钻孔时没有突然停止和减压，延长钻头的使用寿命，减少断裂现象；(4)设备带有冷却系统及吸尘功能。在使用自动进给钻制孔时设定参数的一般规律是：孔径小，转速高；孔径大，转速低；钻削时转速高，进给量慢；铰削时转速低，进给量快口l。盲孔加工的主

6、要难点与解决方法1盲孔加工特点某新型飞机平尾装配的连接孔图1158QGDBV—S400型自动进给钻1设备基本参数(1)该系列自动进给钻的马达功率≥0．882kW；(2)工作行程：讫。。≥102mm(4in)；(3)加工直径公差≤±O．05mm(0．002in)；(4)主轴转速：Smj。≥300r／min，最。≤4000r／min；(5)主轴进给速度≥0．025mm(O．001in)／r；(6)转速误差小于±5％；大部分为通孔加工，但因飞机结构和强度的需要，水平尾翼外伸段上的对接孔中有大量盲孑L，其加工工序一般采用“钻

7、一扩一铰”的方法。即先用麻花钻钻初孔，然后用扩孔钻进行扩孔，最后再用铰刀进行铰孔以保证孔的精度和粗糙度。然而盲孔加工有别于通孔加工，主要表现在：(1)制孔深度难以控制。相比通孔加工而言，盲孔的孔径公差、孔壁粗糙度对装配质量有影响之外，其轴向深度公差也直接影2013年第14期·航空制造技术89响到装配质量。然而采用人工加工盲孔，一般很难控制轴向深度的公差。目前，该飞机盲孔加工采用的158QGDBV一$400型自动进给钻的最大行程为102mm(4”)，且行程可调，当达到设定的制孔深度时，主轴就会自动返回初始位置，可较为有

8、效地控制盲孔的深度。(2)排屑困难。盲孔加工过程中，切屑不能向前排出，只能向后排出，因此很容易造成孔壁刮伤。为此，在盲孔铰孔中，只能选用右旋铰刀，以使切屑能够顺利向后排出。(3)加工容易产生振动。由于盲孔加工只能选用右旋铰刀，这就很容易造成“自动进刀”现象引起切削振动【3】。为此需要对刀具结构进行改进，以便消除振动现象。2自动进给钻设备使用调整