海軍裝備部 四川 宜賓 644000

1 研究背景

某組件由若干個連接柄、導向螺母、銷釘和活動棒組裝焊接而成，其中活動棒穿過連接柄翼板后使用導向螺母與之擰緊，在導向螺母上進行鉆孔，并在其中放置銷釘，進行焊接，完成組裝。研制的組件銷釘裝配自動鉆孔裝置可以實現(xiàn)組件的自動鉆孔、組件的自動旋轉(zhuǎn)與組裝完成后的組件自動翻轉(zhuǎn)。采用組件自動鉆孔技術(shù)實現(xiàn)活動棒組件組裝過程自動配鉆，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

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

3 鉆孔參數(shù)試驗

3.1 鉆速試驗 將連接柄固定于數(shù)控分度裝置中心，將模擬活動棒插入連接柄外圈的孔中，將不銹鋼試樣棒和模擬活動棒擰入連接柄的外圈，組件自動鉆孔裝置轉(zhuǎn)速采用表1所述參數(shù)，進給量設定為Jmm/min進行自動鉆孔。鉆孔過程中出屑順暢，鉆頭沒有折斷，當轉(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。將銷釘進行試裝配，銷釘裝配情況見表1。

表1 鉆速試驗結(jié)果

3.2 進給量試驗 將連接柄固定于數(shù)控分度裝置中心，將模擬活動棒插入連接柄外圈孔中，將不銹鋼試樣棒和模擬活動棒擰入連接柄的外圈，組件自動鉆孔裝置進給量采用表2所述參數(shù)，鉆速設定為R2r/min進行自動鉆孔。鉆孔過程中出屑順暢，鉆頭沒有折斷。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。將銷釘進行試裝配，銷釘裝配情況見表2。

3.3 驗證試驗 根據(jù)鉆速與進給量試驗結(jié)果，初步將組件自動鉆孔的設備參數(shù)范圍確定如下：

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

當轉(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 給進量試驗結(jié)果

將連接柄固定于數(shù)控分度裝置中心，將模擬活動棒插入連接柄外圈的孔中，將不銹鋼試樣棒和模擬活動棒擰入連接柄的外圈，組件自動鉆孔裝置分別采用轉(zhuǎn)速R2r/min、進給量J2mm/min和轉(zhuǎn)速R3r/min、進給量J3mm/min進行兩輪試驗，每輪試驗分別對內(nèi)圈和外圈位置進行自動鉆孔。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。將銷釘進行裝配，銷釘與銷釘孔配合緊密，不凸出棒表面。在兩輪驗證試驗隨機抽取2個樣進行金相檢查，銷釘與銷釘孔配合緊密，符合技術(shù)要求。

4 孔深試驗

準備不銹鋼平板一塊，尺寸約(55×35×12)㎜，(55×35)㎜的兩個平面平面度不大于0.01㎜，將不銹鋼板通過磁力V形座和虎鉗等工具固定在自動鉆孔裝置的平臺上，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；按照活動棒組件鉆孔的流程(中心鉆→預鉆頭→定尺鉆頭)在不銹鋼平板上依次鉆出10個孔，并進行孔徑測量，線切割后測量孔深。

試驗結(jié)果表明，自動鉆孔工藝滿足孔深控制精度要求。

5 結(jié)論

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