本公開涉及導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具、比如鉆機(jī)和埋頭鉆的領(lǐng)域。具體地但非排他地,本公開涉及旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件、用于旋轉(zhuǎn)工具的定向結(jié)構(gòu)、加工工件的方法、工件和飛行器。
背景技術(shù):
1、在諸如飛行器制造之類的領(lǐng)域中,通常期望以高精度在工件中鉆出的一組孔,也就是說,孔以所需的角度且在所需的位置處(相對(duì)于彼此和/或相對(duì)于工件的特征)延伸。作為示例,飛行器機(jī)翼通常具有用于允許人員出于檢查和維護(hù)的目的部分地爬入到機(jī)翼中的一個(gè)或更多個(gè)檢修孔。這樣的檢修孔通常呈橢圓形形狀、圍繞其周緣具有用于附接檢修孔蓋的孔的陣列。
2、在飛行器檢修孔和類似結(jié)構(gòu)的情況下,以必要的精度水平徒手鉆出孔可能是特別困難的。因此,經(jīng)常使用鉆孔夾具。這些夾具是能夠附接至工件(例如,其中已經(jīng)形成檢修孔或?qū)⒁纬蓹z修孔的機(jī)翼蒙皮)并且具有導(dǎo)引孔的剛性結(jié)構(gòu),鉆機(jī)可以在對(duì)工件鉆孔之前通過導(dǎo)引孔插入。導(dǎo)引孔確定孔的角度和位置,因此,如果夾具正確地定位在工件上,則可以實(shí)現(xiàn)高精度。
3、這種方法的一個(gè)問題在于,工件可能由于制造變化而彼此不同。例如,在機(jī)翼檢修孔的情況下,兩個(gè)本應(yīng)相同的機(jī)翼的蒙皮可能具有略微不同的形狀。常規(guī)夾具被設(shè)計(jì)成配合一個(gè)特定的工件幾何形狀,因此,工件幾何形狀的變化可能導(dǎo)致夾具無法正確坐置。這又可能意味著使用夾具生產(chǎn)的孔在角度和/或位置方面超出公差。
4、現(xiàn)有夾具的另一問題在于,現(xiàn)有夾具設(shè)計(jì)成與一個(gè)特定的工件幾何形狀配合,即使略微不同的幾何形狀的工件也可能需要單獨(dú)的夾具。例如,飛行器機(jī)翼通常具有沿著機(jī)翼長(zhǎng)度分布的若干個(gè)檢修孔,并且由于機(jī)翼的幾何形狀沿著機(jī)翼翼展略微改變,每個(gè)檢修孔通常需要相對(duì)于該特定幾何形狀定制的單獨(dú)夾具。這使得制造過程更長(zhǎng)并且因此昂貴,并且意味著工具成本相對(duì)較高。
5、另一方法是使用柔性模板、例如其中設(shè)置有導(dǎo)引孔的聚碳酸酯片材。由于是柔性的,這種模板能夠符合工件幾何形狀中的微小差異。然而,設(shè)置在柔性材料中的導(dǎo)引孔意味著導(dǎo)引孔對(duì)穿過其中的鉆頭提供較少的支承,并且孔安置的精度可能降低。此外,僅延伸穿過片材(和在該片材處的柔性片材)的導(dǎo)引孔意味著這種模板通常不能夠?qū)б@機(jī)的角度。因此,難以以所需的角度、特別是在孔要以不垂直于工件的表面的方式鉆出的情況下鉆孔。
6、類似的問題還存在于使用其他旋轉(zhuǎn)工具的加工操作方面、比如埋頭孔加工、鉸孔加工、沉頭孔加工和攻絲。
7、本發(fā)明尋求減輕上述問題中的一個(gè)或更多個(gè)問題。替代性地或附加地,本發(fā)明尋求提供改進(jìn)的或替代性的旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件、用于旋轉(zhuǎn)工具的定向結(jié)構(gòu)、加工工件的方法、工件或飛行器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件,該旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件包括:
2、底側(cè)部和頂側(cè)部,底側(cè)部構(gòu)造成用于與工件抵接,頂側(cè)部背離底側(cè)部;
3、多個(gè)剛性的導(dǎo)引構(gòu)件;以及
4、多個(gè)導(dǎo)引孔,所述導(dǎo)引孔各自布置成導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具,其中:
5、每個(gè)導(dǎo)引孔沿著縱向軸線延伸并且穿過頂側(cè)部、導(dǎo)引構(gòu)件和底側(cè)部;并且
6、導(dǎo)引構(gòu)件分布在長(zhǎng)形陣列中,其中,柔性部分位于導(dǎo)引構(gòu)件之間,柔性部分允許長(zhǎng)形陣列彎折,以便改變底側(cè)部的形狀。
7、在底側(cè)部能夠改變形狀的情況下,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件能夠適應(yīng)不同的工件幾何形狀。因此,面對(duì)由于制造公差等的工件幾何形狀的變化,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件能夠提供必要程度的精度。替代地或附加地,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件能夠用于有意不同的幾何形狀的工件(例如,位于機(jī)翼中的不同位置處的檢修孔,其中,機(jī)翼的曲率可以不同)。
8、此外,在導(dǎo)引孔延伸穿過剛性的導(dǎo)引構(gòu)件的情況下,可以向穿過導(dǎo)引孔的旋轉(zhuǎn)工具提供足夠的支承。因此,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以提供孔安置和角度的改進(jìn)的精度并且可以使得能夠鉆出不垂直的孔。
9、為避免疑問,本文中對(duì)“鉆孔”的引用本質(zhì)上旨在說明性的。應(yīng)當(dāng)理解的是,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以構(gòu)造成支承用于任何合適的加工操作的任何合適的旋轉(zhuǎn)工具、例如用于鉆孔或沉頭孔加工的鉆頭或銑刀、用于埋頭孔加工的埋頭鉆、用于車螺紋的絲錐和/或用于鉸孔的鉸刀。
10、在盡管技術(shù)人員理解但需要進(jìn)一步闡明的情況下,旋轉(zhuǎn)工具可以被解釋為布置成在工具繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)切割工件的任何工具。
11、應(yīng)當(dāng)理解的是,本文中對(duì)柔性部分的引用應(yīng)當(dāng)在精密工具的上下文中進(jìn)行解釋。因此,這并不旨在暗示柔性部分必須在其自身的重量下彎曲或者在沒有機(jī)械優(yōu)勢(shì)的情況下在使用者的手中彎曲。在一些實(shí)施方式中,柔性部分可能對(duì)使用者呈現(xiàn)為剛性,直到旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件投入使用為止。
12、為避免疑問,如果導(dǎo)引構(gòu)件在正常使用期間不變形至任何明顯程度,則導(dǎo)引構(gòu)件可以被認(rèn)為是剛性的。在一些實(shí)施方式中,導(dǎo)引構(gòu)件能夠承受足以損壞柔性部分的彎曲載荷而沒有明顯的變形。
13、長(zhǎng)形陣列可以是大致環(huán)形的。
14、環(huán)形陣列與直的陣列或弧形陣列相比通常在更大的工件區(qū)域上延伸。因此,由工件表面形狀的變化引起的潛在問題可能是特別普遍的。因此,上面所討論的優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)點(diǎn)在這些情況下可能是特別有效的。
15、例如,在長(zhǎng)形陣列大致是環(huán)形的情況下,該長(zhǎng)形陣列可以是大致圓形、橢圓形或卵形。例如,作為環(huán)形的替代方案,長(zhǎng)形陣列可以遵循基本上直的線或彎曲的線。
16、長(zhǎng)形陣列可以沿著長(zhǎng)度方向延伸,并且具有寬度方向和深度方向,柔性部分允許長(zhǎng)形陣列至少在深度方向上彎折。
17、換句話說,陣列可以構(gòu)造成為向前/向后彎折,而不一定是左右彎折。因此,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以構(gòu)造成符合凸形/凹形工件表面。這對(duì)于在飛行器的制造中的使用可能是特別有益的,其中,工件表面更可能具有凸度/凹度的變化。
18、寬度方向可以大致平行于旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的底側(cè)部和/或頂側(cè)部。替代地或附加地,寬度方向可以基本上垂直于導(dǎo)引孔的縱向軸線。
19、深度方向可以大致垂直于旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的底側(cè)部和/或頂側(cè)部。替代地或附加地,深度方向可以基本上平行于導(dǎo)引孔的縱向軸線。
20、可以理解的是,在長(zhǎng)形陣列是環(huán)形或弧形的情況下,長(zhǎng)度方向可以是周向方向并且寬度方向可以是徑向方向。因此,清楚的是,長(zhǎng)度方向可以遵循彎曲路徑并且/或者寬度方向可以沿著長(zhǎng)度方向改變(在絕對(duì)意義上)。然而,在其他情況下,長(zhǎng)度方向和/或?qū)挾确较蚩梢允侵本€。
21、作為替代方案,柔性部分可以允許陣列僅在寬度方向上彎折、例如以適于工件表面上的孔的期望位置的變化(例如,飛行器檢修孔在其橢圓形形狀中具有輕微變化)。
22、在柔性部分允許長(zhǎng)形陣列至少在深度方向上彎折的情況下,柔性部分可以允許長(zhǎng)形陣列基本上僅在深度方向上彎折。
23、在寬度方向上基本不可彎曲的長(zhǎng)形陣列可以改進(jìn)旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以將導(dǎo)引孔定位在所需位置的精度。相反,在陣列也可以在深度方向上彎折的布置中,則旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可能無意地彎折偏離正確定位導(dǎo)引孔所需的形狀(例如,在橢圓形或卵形陣列的情況下稍微改變導(dǎo)引孔的縱橫比)。
24、可選地:
25、旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件還包括一組一個(gè)或更多個(gè)工具支承插入件;
26、并且
27、每個(gè)工具支承插入件具有:筒狀部,該筒狀部能夠緊密地接納在導(dǎo)引孔中;以及工具開孔,該工具開孔構(gòu)造成導(dǎo)引地接納穿過其中的旋轉(zhuǎn)工具。
28、使用工具支承插入件可以允許旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的接納旋轉(zhuǎn)工具的部分是可分離的。這可以允許工具支承插入件在其磨損或損壞的情況下被替換,而不需要替換整個(gè)旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件。替代地或附加地,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的接納旋轉(zhuǎn)工具的部分可以出于該目的被優(yōu)化,而不影響其他部分。出于示例的目的,工具支承插入件可以出于壽命的目的由堅(jiān)硬且耐磨的材料制成,其中,柔性部分由更柔性的材料制成。
29、每個(gè)工具支承插入件可以具有頭部,當(dāng)外表面被接納在導(dǎo)引孔內(nèi)時(shí),該頭部突出超過頂側(cè)部。頭部可以構(gòu)造成接合旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的頂側(cè)部。
30、工具支承插入件的筒狀部或每個(gè)工具支承插入件的筒狀部的橫截面可以是大致圓形的、例如筒形的或截頭圓錐形的。替代性地,筒狀部可以具有任何其他合適形狀的橫截面、例如星形、正方形、六邊形或八邊形的橫截面。
31、工具支承插入件可以基本上彼此相同。替代性地,工具支承插入件可以在形狀和/或材料成分上彼此不同。
32、工具支承插入件的筒狀部或每個(gè)工具支承插入件的筒狀部可以具有與導(dǎo)引孔的橫截面形狀互補(bǔ)的橫截面形狀,筒狀部能夠緊密地接納在該導(dǎo)引孔中(例如,每個(gè)筒狀部和每個(gè)導(dǎo)引孔的橫截面可以是圓形的)。這可以改進(jìn)筒狀部與導(dǎo)引孔之間的接觸,從而允許導(dǎo)引孔為筒狀部提供更多的支承。
33、工具支承插入件的筒狀部和能夠緊密地接納筒狀部的導(dǎo)引孔中的至少一者的橫截面可以是圓形的。例如,工具支承插入件可以具有能夠緊密地接納在橫截面是正方形的導(dǎo)引孔中的筒形筒狀部,或者工具支承插入件可以具有能夠緊密地接納在筒形導(dǎo)引孔中的八邊形橫截面,或者筒狀部和導(dǎo)引孔兩者都可以是截頭圓錐形或筒形。這可以允許筒狀部在導(dǎo)引孔內(nèi)是可旋轉(zhuǎn)的,這在如稍后所討論的一些情況下可能是有益的。
34、作為替代方案,筒狀部和導(dǎo)引孔兩者的橫截面都可以是非圓形的。這可以防止筒狀部(以及因此工具支承插入件)旋轉(zhuǎn),從而例如限制筒狀部占據(jù)繞導(dǎo)引孔的縱向軸線的一個(gè)或更多個(gè)離散的角度位置。
35、為避免疑問,如果筒狀部可以以基本上防止筒狀部的橫向或側(cè)向運(yùn)動(dòng)的方式被接納在導(dǎo)引孔中,則筒狀部可以被認(rèn)為能夠緊密地接納在導(dǎo)引孔中。
36、在旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件包括兩個(gè)或更多個(gè)工具支承插入件的情況下,工具支承插入件可以基本上彼此相同,或者可以在形狀和/或材料成分上彼此不同。
37、作為使用工具支承插入件的替代方案,導(dǎo)引孔可以構(gòu)造成直接導(dǎo)引地接納旋轉(zhuǎn)工具。
38、在每個(gè)工具支承插入件中,工具開孔可以限定開孔軸線并且筒狀部可以限定筒狀部軸線,開孔軸線和筒狀部軸線彼此成一定角度定位。開孔軸線與筒狀部軸線之間的角度優(yōu)選地不是零。開孔軸線和筒狀部軸線可以是不平行的。開孔軸線和筒狀部軸線可以是不同軸的。
39、這可以允許工具支承插入件(以及因此整個(gè)旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件)導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具沿與接納旋轉(zhuǎn)工具的導(dǎo)引孔的縱向軸線成角度的方向的運(yùn)動(dòng)。
40、開孔軸線和筒狀部軸線可以定位成彼此成至少1度、例如至少2度或至少5度的角度。替代地或附加地,開孔軸線和筒狀部軸線可以定位成彼此成小于20度、例如小于15度或小于10度的角度。
41、作為替代方案,開孔軸線和筒狀部軸線可以共線,于是,導(dǎo)引孔的縱向軸線確定了旋轉(zhuǎn)工具將被導(dǎo)引的方向。作為另一替代方案,開孔軸線和筒狀部軸線可以是平行的,例如與類似于偏心襯套的工具支承插入件平行。這可以允許通過改變工具支承插入件繞導(dǎo)引孔的縱向軸線的角度位置來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)工具將被導(dǎo)引的路徑。
42、可選地:
43、旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件包括一組一個(gè)或更多個(gè)補(bǔ)充式工具支承插入件;
44、每個(gè)補(bǔ)充式工具支承插入件具有:筒狀部,該筒狀部能夠緊密地接納在導(dǎo)引孔中;以及工具開孔,該工具開孔構(gòu)造成導(dǎo)引地接納穿過其中的旋轉(zhuǎn)工具;并且
45、補(bǔ)充式工具支承插入件在形狀上不同于工具支承插入件。
46、具有工具支承插入件和補(bǔ)充式工具支承插入件兩者的旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以允許根據(jù)是使用工具支承插入件還是補(bǔ)充式工具支承插入件來執(zhí)行不同的操作(例如,鉆出不同直徑的孔或者以不同位置或角度鉆出孔)。出于示例的目的,工具支承插入件可以具有與補(bǔ)充式工具支承插入件不同直徑的工具開孔,并且/或者工具支承插入件可以具有相對(duì)于補(bǔ)充式工具支承插入件成不同角度的工具開孔。
47、根據(jù)需要,導(dǎo)引孔中的一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)引孔可以構(gòu)造成緊密地接納工具支承插入件或者補(bǔ)充式工具支承插入件。因此,這可以允許相同的導(dǎo)引孔導(dǎo)引不同的操作。
48、在旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件包括兩個(gè)或更多個(gè)補(bǔ)充式工具支承插入件的情況下,補(bǔ)充式工具支承插入件可以基本上彼此相同,或者可以在形狀和/或材料成分上彼此不同。
49、旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件還可以包括一組一個(gè)或更多個(gè)夾持插入件,夾持插入件構(gòu)造成抵靠工件夾持旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件,每個(gè)夾持插入件均具有:筒狀部,該筒狀部能夠緊密地接納在導(dǎo)引孔中;以及頭部,該頭部構(gòu)造成接合頂側(cè)部。
50、在夾持插入件具有能夠緊密地接納在導(dǎo)引孔中的筒狀部的情況下,夾持插入件的位置可以用于將旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件精確地定位在工件上。
51、作為替代方案,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以具有夾持插入件,該夾持插入件構(gòu)造成延伸穿過或延伸到相應(yīng)的導(dǎo)引孔中而不被緊密地接納。作為另一替代方案,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以包括不能夠接納在導(dǎo)引孔中的夾持構(gòu)件。例如,這種夾持構(gòu)件可以抵接旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的頂側(cè)部。
52、根據(jù)需要,導(dǎo)引孔中的一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)引孔可以構(gòu)造成緊密地接納夾持插入件或者工具支承插入件和/或補(bǔ)充式工具支承插入件。根據(jù)需要,這可以允許在夾持旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件中或者在加工操作中使用相同的導(dǎo)引孔。
53、每個(gè)夾持插入件可以具有柄部,該柄部沿大致遠(yuǎn)離頭部的方向從筒狀部延伸,柄部比筒部窄。
54、這種柄部可以允許夾持插入件延伸到工件中,而不需要工件中的直徑至少與筒狀部一樣大的孔。
55、柄部可以是螺紋的、例如用于與支承在工件中或工件上的螺紋孔接合的螺紋。
56、旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件還可以包括一組一個(gè)或更多個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件,每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件具有主動(dòng)構(gòu)型,在該主動(dòng)構(gòu)型中,對(duì)準(zhǔn)突出件從導(dǎo)引構(gòu)件延伸并且突出超過頂側(cè)部。
57、對(duì)準(zhǔn)突出件或每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以布置為用于確定工具支承插入件和/或補(bǔ)充式工具支承插入件的角度位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。例如,工具支承插入件可以具有這樣的表面:當(dāng)工具支承插入件處于所需的角度位置時(shí),該表面與對(duì)準(zhǔn)突出件間隔開特定的量。
58、替代地或附加地,對(duì)準(zhǔn)突出件或每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以構(gòu)造成提供止擋側(cè)部,當(dāng)工具支承插入件和/或補(bǔ)充式工具支承插入件處于所需的角度位置中時(shí),工具支承插入件和/或補(bǔ)充式工具支承插入件的表面可以抵靠該止擋側(cè)部擱置。
59、該功能在工具支承插入件和/或補(bǔ)充式工具支承插入件具有與筒狀部軸線不共線的開孔軸線時(shí)(由此,開孔軸線相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)引孔的縱向軸線的位置取決于工具支承插入件和/或補(bǔ)充式工具支承插入件的角度位置)可能是特別有益的。
60、在主動(dòng)構(gòu)型中,對(duì)準(zhǔn)突出件可以從導(dǎo)引構(gòu)件延伸,該導(dǎo)引構(gòu)件的導(dǎo)引孔接納工具支承插入件。作為替代方案,在主動(dòng)構(gòu)型中,對(duì)準(zhǔn)突出件可以從與該導(dǎo)引構(gòu)件相鄰的導(dǎo)引構(gòu)件延伸。
61、每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件還可以具有被動(dòng)構(gòu)型,在該被動(dòng)構(gòu)型中,該對(duì)準(zhǔn)突出件不從導(dǎo)引構(gòu)件延伸。
62、這可以允許對(duì)準(zhǔn)突出件在不需要時(shí)移出。
63、每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以具有被動(dòng)構(gòu)型,在該被動(dòng)構(gòu)型中,對(duì)準(zhǔn)突出件與相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)引構(gòu)件分離。例如,每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以采取能夠與導(dǎo)引塊中的螺紋孔接合的螺釘?shù)男问?,?duì)準(zhǔn)突出件在旋擰到螺紋孔中時(shí)處于主動(dòng)構(gòu)型并且在從孔中旋擰出時(shí)處于被動(dòng)構(gòu)型。
64、替代地或附加地,每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以具有被動(dòng)構(gòu)型,在該被動(dòng)構(gòu)型中,對(duì)準(zhǔn)突出件與相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)引構(gòu)件齊平或凹陷在相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)引構(gòu)件下方。例如,每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以采取能夠與導(dǎo)引塊中的螺紋孔接合的緊定螺釘?shù)男问?,?duì)準(zhǔn)突出件在從螺紋孔部分地旋擰出時(shí)處于主動(dòng)構(gòu)型并且在完全地旋擰到螺紋孔中時(shí)處于被動(dòng)構(gòu)型。
65、作為具有被動(dòng)構(gòu)型的每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件的替代方案,每個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出件可以永久地附接至處于主動(dòng)構(gòu)型的相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)引構(gòu)件。
66、導(dǎo)引孔的縱向軸線可以各自與底側(cè)部以銳角相交。
67、因此,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以用于鉆出不垂直于工件表面的孔(等),這在使用常規(guī)技術(shù)時(shí)是特別困難的。
68、銳角可以是至少1度、例如至少2度或至少5度。替代地或附加地,銳角可以不大于20度、例如不大于15度或不大于5度。
69、作為替代方案,導(dǎo)引孔可以各自與底側(cè)部以直角相交。
70、導(dǎo)引孔的縱向軸線可以各自與頂側(cè)部以大致90度相交。
71、這可以在工具支承插入件的頭部、補(bǔ)充式工具支承插入件的頭部或夾持插入件的頭部之間提供特別牢固且穩(wěn)定的接觸。
72、導(dǎo)引構(gòu)件和柔性部分可以彼此一體地形成,柔性部分采用材料的狹窄部段的形式。
73、有益地,這可以允許旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件更堅(jiān)固、更容易地制造并且/或者部件不易于隨著時(shí)間的推移變得彼此松動(dòng)或分離。
74、導(dǎo)引構(gòu)件和柔性部分可以由鋁或任何其他合適的材料、比如另一金屬、諸如碳纖維之類的復(fù)合材料或諸如尼龍或芳族之類的聚合物一體地形成。
75、柔性部分和導(dǎo)引構(gòu)件可以包括不同的材料。
76、這可以允許制造導(dǎo)引構(gòu)件和柔性部分的材料更針對(duì)導(dǎo)引構(gòu)件和柔性部分的特定要求。例如,柔性部分可以由比制造導(dǎo)引構(gòu)件的材料更柔性的材料制成。
77、柔性部分可以由提供底側(cè)部的連續(xù)長(zhǎng)度的柔性材料形成,導(dǎo)引構(gòu)件沿著柔性材料的連續(xù)長(zhǎng)度隔開。
78、柔性部分可以包括彈簧鋼或者由彈簧鋼形成。替代地或附加地,導(dǎo)引構(gòu)件可以包括鋁或者由鋁形成。
79、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種用于對(duì)旋轉(zhuǎn)工具定向的定向結(jié)構(gòu),該定向結(jié)構(gòu)具有:
80、基部和頂側(cè)部,基部用于接合工件,頂側(cè)部位于定向結(jié)構(gòu)的與基部相反的面上;
81、兩個(gè)或更多個(gè)非柔性定向件;
82、兩個(gè)或更多個(gè)定向孔口,定向孔口各自定位成接納穿過定向孔口的旋轉(zhuǎn)工具,其中:
83、每個(gè)定向孔口沿著中心線延伸并且延伸穿過定向結(jié)構(gòu)、穿過頂側(cè)部、定向件中的一個(gè)定向件和基部;
84、定向件以縱向布置定位并且通過柔韌區(qū)域彼此間隔開;并且
85、縱向布置以及因此基部能夠通過柔韌區(qū)域的變形彎折。
86、這種定向結(jié)構(gòu)可以提供上面所討論的優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
87、根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種使用本發(fā)明的第一方面的旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件加工工件的方法,該方法包括:
88、將旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的底側(cè)部安置成與工件表面抵接;
89、通過使柔性部分中的一個(gè)或更多個(gè)柔性部分變形成使底側(cè)部的形狀符合工件表面的形狀將旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的底側(cè)部固定成與工件表面緊密接觸;以及
90、將旋轉(zhuǎn)工具插入穿過導(dǎo)引構(gòu)件中的一個(gè)導(dǎo)引構(gòu)件的導(dǎo)引孔并且插入到工件中以對(duì)該工件進(jìn)行加工,所述導(dǎo)引孔導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具到工件中的運(yùn)動(dòng)。
91、由于該方法使用了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件,出于上面所討論的原因,該方法可以允許以提高的精度執(zhí)行加工操作。替代地或附加地,這可以允許該方法在工具或程序修改較少或沒有修改的情況下在彼此不同的工件上執(zhí)行。
92、將底側(cè)部安置成與工件表面抵接和將底側(cè)部固定成與工件表面緊密接觸可以在同一操作的不同階段進(jìn)行。例如,旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件可以與工件表面對(duì)準(zhǔn),并且然后夾持就位,夾持結(jié)構(gòu)的緊固在繼續(xù)緊固之前首先使底側(cè)部與工件表面抵接確保了底側(cè)部緊密接觸。
93、旋轉(zhuǎn)工具(相同的旋轉(zhuǎn)工具或者兩個(gè)或更多個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)工具)可以插入穿過導(dǎo)引孔中的多于一個(gè)導(dǎo)引孔(例如,全部或基本上全部的導(dǎo)引孔)。
94、可選地:
95、該方法還包括在插入旋轉(zhuǎn)工具之前將工具支承插入件的筒狀部插入到所述導(dǎo)引孔中;以及
96、導(dǎo)引孔經(jīng)由所述工具支承插入件導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)引孔確定工具支承插入件的位置,并且工具支承插入件的工具開孔導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具到工件中的運(yùn)動(dòng)。
97、可以在將底側(cè)部安置成與工件表面抵接之前、期間或之后插入工具支承插入件。在將底側(cè)部安置成與工件表面抵接之后插入工具支承插入件的情況下,可以在將底側(cè)部固定成與工件表面緊密接觸之前、期間或之后插入工具支承插入件。
98、工具支承插入件可以插入到導(dǎo)引孔中,直到工具支承插入件的頭部接觸旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的頂側(cè)部為止。
99、可選地,該方法還包括:
100、將補(bǔ)充式工具支承插入件的筒狀部插入到導(dǎo)引構(gòu)件中的一個(gè)導(dǎo)引構(gòu)件的導(dǎo)引孔中;并且隨后
101、將旋轉(zhuǎn)工具插入穿過所述導(dǎo)引孔并且插入到工件中以對(duì)該旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行加工,
102、其中,導(dǎo)引孔經(jīng)由補(bǔ)充式工具支承插入件導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)引孔確定補(bǔ)充式工具支承插入件的位置,并且補(bǔ)充式工具支承插入件的工具開孔導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具到工件中的運(yùn)動(dòng)。
103、可以在插入工具支承插入件之前、期間或之后插入補(bǔ)充式工具支承插入件。
104、由工具支承插入件導(dǎo)引的旋轉(zhuǎn)工具可以與由補(bǔ)充式工具支承插入件導(dǎo)引的旋轉(zhuǎn)工具相同(即,工具支承插入件和補(bǔ)充式工具支承插入件可以支承基本上相同的旋轉(zhuǎn)工具,或者可以支承完全相同的但是在不同的時(shí)間點(diǎn)下的工具)。
105、作為替代方案,工具支承插入件和補(bǔ)充式工具支承插入件可以導(dǎo)引不同的工具。例如,工具支承插入件可以導(dǎo)引執(zhí)行鉆孔操作的鉆頭,并且補(bǔ)充式工具支承插入件可以導(dǎo)引執(zhí)行例如埋頭孔加工操作的埋頭鉆。
106、補(bǔ)充式工具支承插入件可以在工具支承插入件導(dǎo)引相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)工具之前、期間或之后導(dǎo)引相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)工具。
107、相同的導(dǎo)引孔可以經(jīng)由工具支承插入件導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具的運(yùn)動(dòng),并且在不同的時(shí)間經(jīng)由補(bǔ)充式工具支承插入件導(dǎo)引旋轉(zhuǎn)工具的運(yùn)動(dòng)。
108、換句話說,相同的導(dǎo)引孔可以用于導(dǎo)引切割工具兩次——一次經(jīng)由工具支承插入件并且一次經(jīng)由補(bǔ)充式工具支承插入件。因此,可以在同一位置執(zhí)行兩次加工操作。
109、作為替代方案,一個(gè)導(dǎo)引孔可以接納工具支承插入件,并且另一導(dǎo)引孔(比如相鄰的導(dǎo)引孔,例如相鄰的導(dǎo)引構(gòu)件的導(dǎo)引孔)可以接納補(bǔ)充式工具支承插入件。
110、將工具支承插入件的筒狀部插入到導(dǎo)引孔中的步驟可以包括使用處于主動(dòng)構(gòu)型的對(duì)準(zhǔn)突出件將工具支承插入件繞導(dǎo)引孔的縱向軸線固定在所需角度位置。
111、工具支承插入件可以插入到導(dǎo)引孔中、旋轉(zhuǎn)至所需的角度位置并且然后通過對(duì)準(zhǔn)突出件固定。替代性地,工具支承插入件可以在插入到導(dǎo)引孔中之前定位在正確的角度位置(于是,工具支承插入件可以在插入期間或之后通過對(duì)準(zhǔn)突出件固定)。
112、將工具支承插入件固定在所需的角度位置的步驟可以包括:利用處于被動(dòng)構(gòu)型的對(duì)準(zhǔn)突出件使導(dǎo)引孔中的工具支承插入件旋轉(zhuǎn)至所需的角度位置,然后使對(duì)準(zhǔn)突出件移動(dòng)至主動(dòng)構(gòu)型以固定工具支承插入件。
113、對(duì)準(zhǔn)突出件可以在工具支承插入件插入到導(dǎo)引孔之前、期間或之后并且/或者在工具支承插入件定位在所需的角度位置之前、期間或之后移動(dòng)至主動(dòng)構(gòu)型。
114、該方法還可以包括在工件上的不同位置處重復(fù)上述步驟中的一些步驟或全部步驟。
115、將旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的底側(cè)部固定成與工件表面緊密接觸的步驟可以包括:
116、將兩個(gè)或更多個(gè)夾持插入件的筒狀部插入到相應(yīng)的導(dǎo)引孔中;
117、將每個(gè)夾持插入件與由工件支承的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)接合,以便形成夾持機(jī)構(gòu);以及
118、將夾持插入件及其互補(bǔ)結(jié)構(gòu)緊固,以緊固夾持機(jī)構(gòu),由此將旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件的底側(cè)部抵靠工件表面夾持并且使柔性部分中的一個(gè)或更多個(gè)柔性部分變形。
119、例如,互補(bǔ)結(jié)構(gòu)可以是工件中的螺紋孔或支承在工件中或工件中的螺母中的螺紋孔。
120、互補(bǔ)結(jié)構(gòu)可以接合相應(yīng)的夾持插入件的柄部。
121、作為替代方案,互補(bǔ)結(jié)構(gòu)可以采取螺栓的形式,其能夠與夾持插入件中的螺紋開口接合。
122、根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供了一種使用本發(fā)明的第一方面或第二方面的裝置以及/或者根據(jù)本發(fā)明的第三方面的方法加工的工件。
123、如上面所討論的,可以利用有利的精度加工工件。
124、工件可以包括具有其中設(shè)置有檢修孔的機(jī)翼蒙皮。檢修孔可以具有使用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的裝置或使用根據(jù)本發(fā)明的第三方面的方法加工的孔的圓周陣列。
125、根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供了一種飛行器,該飛行器包括根據(jù)本發(fā)明的第四方面的工件。
126、由于工件加工精度的改進(jìn),整個(gè)飛行器可以以有利的精度生產(chǎn)。替代地或附加地,由于相同的旋轉(zhuǎn)工具導(dǎo)引件能夠代替單獨(dú)的夾具在兩個(gè)或更多個(gè)位置中使用,飛行器可以被更快地(并且因此以更低的成本)生產(chǎn)并且/或者以降低的工具成本生產(chǎn)。
127、當(dāng)然,將理解的是,關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)方面所描述的特征可以結(jié)合到本發(fā)明的其他方面中。例如,根據(jù)本發(fā)明的方法可以結(jié)合參照本發(fā)明的裝置所描述的特征中的任何特征并且反之亦然。類似地,本發(fā)明的裝置可以包括構(gòu)造成執(zhí)行關(guān)于本發(fā)明的方法所描述的一個(gè)或更多個(gè)步驟或者操作的特征。此外,注意的是,本文中所描述的方法不旨在限于這些方法的步驟以這些步驟被敘述的順序被執(zhí)行。對(duì)于技術(shù)人員將明顯的是,步驟可以以不同的順序來執(zhí)行或者不能以不同的順序來執(zhí)行。