一种专用磁性标记孔位工具和方法与流程

1.本发明属于飞机装配制造技术领域，涉及一种专用封闭区结构与可拆卸蒙皮连接用确认孔位的磁性标记孔位工具和方法。


背景技术：

2.现代飞机装配制造过程中，对于一些可拆卸结构装配对接处会造成封闭区域，在与可拆卸结构连接的上层零件一般为可拆卸蒙皮，蒙皮与可拆卸结构的连接一般采用埋头螺栓与托板螺母进行配合连接，托板螺母安装在可拆卸结构上，且位置处于两个(或多个)可拆卸结构形成的封闭区域内。与此同时在可拆卸结构上的托板螺母连接处附近有时还存在其他紧固件(例如铆钉)或者氩弧焊焊接的焊点。因此，在制埋头螺栓孔时需要同时保证蒙皮、可拆卸结构上多层零件的边距，也需要保证埋头螺栓孔与可拆卸结构上相邻紧固件或焊点的间距要求。
3.目前，生产车间实际操作中因可拆卸蒙皮预装配后，下层可拆卸结构不可见(盲区)，且结构上的其他紧固件或焊点也不可见，对制螺栓孔的位置精度要求非常高。生产装配的方法采用的是多次拆卸蒙皮并结合画线方法，将结构轮廓和下层结构上的紧固件或焊点位置引到蒙皮的外侧上(注：外侧指与空气接触的气动表面)画出参考位置，确认无误后再制蒙皮与可拆卸结构的螺栓孔，制孔后再从飞机上拆卸蒙皮和可拆卸结构组件至车间辅助工作台，完成托板螺母的安装，安装后再将可拆卸结构件安装连接到飞机上，最后再完成蒙皮的安装。
4.此种操作方法的缺点有以下两点：一方面需要拆装可拆卸结构组件，既不方便，同时也会造成二次定位偏差。另一方面由于蒙皮曲率的影响，每次操作者将下层不可见的轮廓和紧固件或焊点位置反引到蒙皮外侧的画线误差较大，对螺栓孔的孔位位置的精度造成一定影响，有造成可拆结构上螺栓孔间距和边距超差的质量风险。因此，本发明在解决封闭区结构与蒙皮连接的埋头螺栓孔制孔方面提供了方法和专用工具，有非常重要的意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的是在可拆装的拆卸结构组件对接装配时形成的封闭区域条件下，提供了一种拆卸结构组件与可拆卸蒙皮之间连接的埋头螺栓孔精确确认及标识孔位的方法和工具。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种专用磁性标记孔位工具，包括磁性标记孔位装置2、辅助磁铁1和辅助内六角扳手。
8.所述磁性标记孔位装置2包括专用螺栓2-3、磁性六角导柱2-2和水性画线笔芯2-1。其中，专用螺栓2-3由抗磁的钛合金材料制成，其一端设有外螺纹，通过辅助六角扳手与托板螺母螺纹连接，且可调节行程，满足不同长度规格的托板螺母。水性画线笔芯2-1前段为圆锥形带尖点，后段为圆柱形；材料为非金属可吸收水性涂料，且有一定的膨胀性和弹
性；其后段与磁性六角导柱2-2的内圆柱形孔过盈配合连接。磁性六角导柱2-2外径与专用螺栓2-3的内孔形状均为六角，磁性六角导柱2-2安装在专用螺栓2-3的内孔中，二者之间为间隙配合，磁性六角导柱2-2在辅助磁铁1的磁力作用下可自由滑动，且制造精度需保证二者之间的同轴度要求，即保证了画线的孔中心位置精度。
9.采用上述工具标记孔位的方法，包括以下步骤：
10.第一步：在可拆卸结构组件上，无蒙皮状态下结合可拆卸结构组件中多层零件的边距及与附近紧固件或焊点的间距要求，画线确定螺栓孔中心位置，因空间开敞且可以直接测量，孔位位置可准确保证。
11.第二步：在可拆卸结构组件上制与螺栓配合的托板螺母中心孔，并完成与埋头螺栓配合的托板螺母同可拆卸结构的固定连接。托板螺母为在可拆卸结构安装后形成的封闭区域内的托板螺母。
12.第三步：应用本发明提供的专用磁性标记孔位工具，操作方法具体如下：
13.使用辅助内六角扳手将磁性标记孔位装置2安装到托板螺母上，安装后需保证引孔结构中的水性画线笔芯最高点不高于可拆卸结构与蒙皮接触的零件表面，即不应与蒙皮的内侧(注：内侧指与结构接触，即非气动外形面)接触，目的是避免在进行蒙皮与周边结构预装配调整间隙阶差过程中，埋头螺栓孔位置被误标记。
14.第四步：将可拆卸结构安装到飞机后，装配可拆卸蒙皮，并将蒙皮与周边蒙皮的间隙按工程要求修和准确。再利用辅助磁铁1的磁力吸专用螺栓2-3内的磁性六角导柱2-2向蒙皮侧运动，水性画线笔芯2-1会在蒙皮内侧标识埋头螺栓孔点位，实现向蒙皮内侧标识待制孔位的目的。
15.第五步：拆装可拆卸蒙皮，通过标识的孔位向蒙皮制孔，完成后续操作。
16.本发明的有益效果：本发明一方面实现了封闭区域(盲区)内向可拆卸蒙皮精确引孔，避免了普通情况下因蒙皮曲率和不可视轮廓及不可视紧固件或焊点的辅助画线操作难度大，操作误差不可控的现象；另一方面本发明在操作方法上减少了可拆卸结构二次定位装配，提升了生产效率，且方法简单易行可靠，本发明中所述专用磁性标记孔位工具可以应用到不同长度规格的托板螺母，实际中推广普及性较强。
附图说明
17.图1为专用磁性标记孔位工具的工作原理图。
18.图2为磁性标记孔位装置的结构示意图，其中(a)为主视图，(b)为a-a向剖视图，(c)为俯视图。
19.图3为结构示意简图。
20.图4为第一步示意图—确认螺栓在结构上理论孔位。
21.图5为第二步示意图—安装与埋头螺栓配合的托板螺母至可拆卸结构。
22.图6为第三步示意图—安装磁性标记孔位装置至封闭区托板螺母。
23.图7为第四步示意图—安装蒙皮后使用磁性标记孔位装置引孔。
24.图8为第五步示意图—磁性标记孔位装置将孔位标识至蒙皮内侧。
25.图中：1辅助磁铁；2磁性标记孔位装置；2-1水性画线笔芯；2-2磁性六角导柱；2-3专用螺栓；3飞机蒙皮；4可拆卸结构a零件ⅱ；5可拆卸结构a零件ⅰ；6托板螺母；7可拆卸结构
a零件ⅰ和零件ⅱ的连接紧固件；8蒙皮边距轮廓线；9埋头螺栓孔位；10可拆卸结构a；11可拆卸结构b；12可拆卸结构a、b配合处形成封闭区域。
具体实施方式
26.以下结合实施例和附图进一步解释本发明的具体实施方式，但不用于限定本发明。
27.如图1所示，一种专用磁性标记孔位工具，包括磁性标记孔位装置2、辅助磁铁1和辅助内六角扳手。
28.如图2所示，磁性标记孔位装置2包括专用螺栓2-3、磁性六角导柱2-2和水性画线笔芯2-1。其中，专用螺栓2-3一端设有外螺纹，通过辅助六角扳手与托板螺母螺纹连接，且可调节行程，满足不同长度规格的托板螺母。水性画线笔芯2-1前段为圆锥形带尖点，后段为圆柱形；材料为非金属可吸收水性涂料，且有一定的膨胀性和弹性；其后段与磁性六角导柱2-2的内圆柱形孔过盈配合连接。磁性六角导柱2-2外径与专用螺栓2-3的内孔形状均为六角，磁性六角导柱2-2安装在专用螺栓2-3的内孔中，二者之间为间隙配合，磁性六角导柱2-2在辅助磁铁1的磁力作用下可自由滑动，且制造精度需保证二者之间的同轴度要求，即保证了画线的孔中心位置精度。
29.采用上述工具标记孔位的方法，包括以下步骤：
30.第一步：在可拆卸结构组件上，无蒙皮状态下结合可拆卸结构组件中多层零件的边距及与附近紧固件或焊点的间距要求，画线确定螺栓孔中心位置，因空间开敞且可以直接测量，孔位位置可准确保证，参考图4。
31.第二步：在可拆卸结构组件上制与螺栓配合的托板螺母中心孔，并完成与埋头螺栓配合的托板螺母同可拆卸结构的固定连接，参考图5。图中托板螺母为在可拆卸结构安装后形成的封闭区域内的托板螺母。
32.第三步：使用辅助内六角扳手将磁性标记孔位装置2安装到托板螺母上，安装后需保证引孔结构中的水性画线笔芯最高点不高于可拆卸结构与蒙皮接触的零件表面，即不应与蒙皮的内侧(注：内侧指与结构接触，即非气动外形面)接触，目的是避免在进行蒙皮与周边结构预装配调整间隙阶差过程中，埋头螺栓孔位置被误标记。
33.第四步：将可拆卸结构安装到飞机后，装配可拆卸蒙皮，并将蒙皮与周边蒙皮的间隙按工程要求修和准确。再利用辅助磁铁1的磁力吸专用螺栓2-3内的磁性六角导柱2-2向蒙皮侧运动，水性画线笔芯2-1会在蒙皮内侧标识埋头螺栓孔点位，实现向蒙皮内侧标识待制孔位的目的，参考图7。
34.第五步：拆装可拆卸蒙皮，通过标识的孔位向蒙皮制孔，完成后续操作，参考图8。