海軍裝備部 四川 宜賓 644000

1 研究背景

某組件由若干個(gè)連接柄、導(dǎo)向螺母、銷釘和活動(dòng)棒組裝焊接而成，其中活動(dòng)棒穿過(guò)連接柄翼板后使用導(dǎo)向螺母與之?dāng)Q緊，在導(dǎo)向螺母上進(jìn)行鉆孔，并在其中放置銷釘，進(jìn)行焊接，完成組裝。研制的組件銷釘裝配自動(dòng)鉆孔裝置可以實(shí)現(xiàn)組件的自動(dòng)鉆孔、組件的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)與組裝完成后的組件自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。采用組件自動(dòng)鉆孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)活動(dòng)棒組件組裝過(guò)程自動(dòng)配鉆，在組件上鉆出的銷釘孔用銷釘裝配，銷釘與銷釘孔緊密配合且鉆孔深度控制精度滿足要求。

2 總體工藝路線

該組件若干個(gè)裝配銷釘鉆孔工藝及技術(shù)要求相同，故僅針對(duì)單根活動(dòng)棒自動(dòng)鉆孔工藝進(jìn)行研究，為提高鉆孔精度，先由中心鉆根據(jù)三座標(biāo)分中確定的棒中心位置進(jìn)行定中心，再用預(yù)鉆鉆頭鉆孔到規(guī)定深度，最后用規(guī)定尺寸鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔。小直徑鉆頭工作時(shí)，排屑槽狹窄，排屑不流暢，須及時(shí)地進(jìn)行退鉆排屑，減少鉆頭折斷的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合以上因素，對(duì)單根活動(dòng)棒的鉆孔速度、進(jìn)給量、孔深參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。

3 鉆孔參數(shù)試驗(yàn)

3.1 鉆速試驗(yàn) 將連接柄固定于數(shù)控分度裝置中心，將模擬活動(dòng)棒插入連接柄外圈的孔中，將不銹鋼試樣棒和模擬活動(dòng)棒擰入連接柄的外圈，組件自動(dòng)鉆孔裝置轉(zhuǎn)速采用表1所述參數(shù)，進(jìn)給量設(shè)定為Jmm/min進(jìn)行自動(dòng)鉆孔。鉆孔過(guò)程中出屑順暢，鉆頭沒(méi)有折斷，當(dāng)轉(zhuǎn)速在R4r/min以上偶爾有刺響聲音。經(jīng)檢查，銷釘孔全都處于距不銹鋼試樣棒螺紋端要求位置處的中心。將銷釘進(jìn)行試裝配，銷釘裝配情況見(jiàn)表1。

表1 鉆速試驗(yàn)結(jié)果

3.2 進(jìn)給量試驗(yàn) 將連接柄固定于數(shù)控分度裝置中心，將模擬活動(dòng)棒插入連接柄外圈孔中，將不銹鋼試樣棒和模擬活動(dòng)棒擰入連接柄的外圈，組件自動(dòng)鉆孔裝置進(jìn)給量采用表2所述參數(shù)，鉆速設(shè)定為R2r/min進(jìn)行自動(dòng)鉆孔。鉆孔過(guò)程中出屑順暢，鉆頭沒(méi)有折斷。經(jīng)檢查，銷釘孔全都處于距不銹鋼試樣棒螺紋端要求位置處的中心。將銷釘進(jìn)行試裝配，銷釘裝配情況見(jiàn)表2。

3.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 根據(jù)鉆速與進(jìn)給量試驗(yàn)結(jié)果，初步將組件自動(dòng)鉆孔的設(shè)備參數(shù)范圍確定如下：

小直徑的鉆頭，進(jìn)給量過(guò)大會(huì)使鉆頭折斷，根據(jù)鉆屑的形狀等試驗(yàn)情況將進(jìn)給量的范圍定為(J2～J4)mm/min；

當(dāng)轉(zhuǎn)速在R4r/min以上偶爾有刺響聲音，因此將轉(zhuǎn)速的范圍定為(R2～R3)r/min。

表2 給進(jìn)量試驗(yàn)結(jié)果

將連接柄固定于數(shù)控分度裝置中心，將模擬活動(dòng)棒插入連接柄外圈的孔中，將不銹鋼試樣棒和模擬活動(dòng)棒擰入連接柄的外圈，組件自動(dòng)鉆孔裝置分別采用轉(zhuǎn)速R2r/min、進(jìn)給量J2mm/min和轉(zhuǎn)速R3r/min、進(jìn)給量J3mm/min進(jìn)行兩輪試驗(yàn)，每輪試驗(yàn)分別對(duì)內(nèi)圈和外圈位置進(jìn)行自動(dòng)鉆孔。經(jīng)檢查，內(nèi)圈銷釘孔全都位于距不銹鋼試樣棒螺紋端要求位置處的中心，外圈銷釘孔全都處于距不銹鋼試樣棒螺紋端要求位置處的中心。將銷釘進(jìn)行裝配，銷釘與銷釘孔配合緊密，不凸出棒表面。在兩輪驗(yàn)證試驗(yàn)隨機(jī)抽取2個(gè)樣進(jìn)行金相檢查，銷釘與銷釘孔配合緊密，符合技術(shù)要求。

4 孔深試驗(yàn)

準(zhǔn)備不銹鋼平板一塊，尺寸約(55×35×12)㎜，(55×35)㎜的兩個(gè)平面平面度不大于0.01㎜，將不銹鋼板通過(guò)磁力V形座和虎鉗等工具固定在自動(dòng)鉆孔裝置的平臺(tái)上，并確保鉆頭可以下鉆7㎜；記錄鉆頭的起始位置(X、Y、Z軸數(shù)據(jù))，以鉆頭尖部剛剛接觸不銹鋼板為準(zhǔn)；按照活動(dòng)棒組件鉆孔的流程(中心鉆→預(yù)鉆頭→定尺鉆頭)在不銹鋼平板上依次鉆出10個(gè)孔，并進(jìn)行孔徑測(cè)量，線切割后測(cè)量孔深。

試驗(yàn)結(jié)果表明，自動(dòng)鉆孔工藝滿足孔深控制精度要求。

5 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)組件自動(dòng)鉆孔技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)活動(dòng)棒組件組裝時(shí)棒料的自動(dòng)鉆孔，采用選定的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量鉆出的銷釘孔進(jìn)行銷釘裝配，銷釘與銷釘孔緊密配合。組件銷釘裝配自動(dòng)鉆孔技術(shù)鉆孔深度控制精度滿足要求。