提高零件相对孔同轴度精度的加工方法
【专利摘要】本发明涉及提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，通过设计专用的误差校正工装，通过误差校正工装将待加工零件安装在数控机床的工作台上，通过测头测量标定球与机床主轴以及工作台回转轴线之间的位置关系，获得零件立式加工和卧式加工的基准位置，从而显著提高了立式加工与卧式加工的加工精度，其中误差校正工装包括标定组件、压板组件、等高块和垫块，本发明最大限度的消除数控机床各轴的运动误差，使零件相对孔的同轴度仅与找正精度相关，显著提高了待制备零件的精度。
【专利说明】
提高零件相对孔同轴度精度的加工方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，属于数控加工技术领域。【背景技术】
[0002]数控机床加工框架类零件，为保证各侧壁上孔位同轴，一般采用卧式加工方法就是在一侧完成镗加工，通过转动圆盘，再加工各侧面孔。当由于圆盘的误差或框架不严格位于圆盘中心时，会导致加工另一侧孔时发生较大误差。有时受零件或主轴镗刀刚度的限制， 无法在一侧镗出两个孔。如果加上圆盘的运动，综合误差无法满足加工需要。此时可以选择一个过渡基准，通过找正过渡基准的方法消除误差，但是如何寻找过渡基准进行加工来消除误差成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，该方法减少框架零件相对孔同轴度误差，显著提高了零件的加工精度。
[0004]本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:
[0005]提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，包括如下步骤:
[0006](1)、通过误差校正工装将待加工零件安装在数控机床的工作台上，所述误差校正工装包括标定组件、压板组件和垫块，其中标定组件包括标定球和底座，所述标定球设置在标定底座上，具体方法包括如下步骤:
[0007](1.1 )、将标定组件安装在工作台的中心，使得标定球的球心位于工作台的回转轴线上；
[0008](1.2 )、将若干个垫快放置在工作台上，将待加工零件放置在垫块上，待加工零件与工作台不接触，且使待加工零件的中心位于工作台的回转轴线上；
[0009](1.3)、通过压板组件将待加工零件固定在工作台上；
[0010](2)、将千分表测头安装在数控机床主轴上，移动数控机床主轴，使千分表测头的测针与标定球接触，旋转工作台，若测针保持不动，则表明数控机床主轴与工作台的回转轴线重合，进入步骤(3);否则，继续移动数控机床主轴，使千分表测头的测针与标定球接触， 旋转工作台，直至测针保持不动，进入步骤(3);
[0011](3)、进行待加工零件的立式加工；[〇〇12](4)、将数控机床主轴旋转90°，移动数控机床主轴，使千分表测头的测针与标定球接触，旋转数控机床主轴，若测针保持不动，则表明标定球的球心位于数控机床主轴的延长线上，进入步骤(5);否则，继续旋转数控机床主轴，使千分表测头的测针与标定球接触，直至测针保持不动，进入步骤(5);[〇〇13](5)、进行待加工零件的卧式加工。
[0014]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，步骤(1.3)中，压板组件包括螺杆、垫片和压板，所述压板和垫片上均开设通孔，螺杆的一端依次穿过垫片和压板与工作台上的螺纹孔拧紧固定，通过压板的一端将待加工零件压紧。
[0015]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，压板组件还包括等高块，所述等高块位于压板的另一端下方，压板的一端下方为待加工零件;所述压板组件的数量与等高快的数量相同。
[0016]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，等高块的高度与待加工零件和垫块的高度之和相等。
[0017]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，步骤(1)中标定组件和待加工零件安装在工作台上后，标定组件的高度高于待加工零件的高度。
[0018]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，标定组件的高度满足如下要求:
[0019]设:h =标定组件高度_(待加工零件高度+垫块高度)，
[0020]贝丨Jh为标定组件高度的1/3?1/5。
[0021]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，垫块为圆柱体结构，高度为15 ?20cm。[〇〇22]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，等高块与垫块的材料均为45# 钢或铬锰钢，所述标定组件的材料为淬火后的不锈钢。
[0023]在上述提高零件相对孔同轴度精度的加工方法中，垫块、压板组件与等高块的数量为3?8个。
[0024]本发明与现有技术相比具有如下有益效果:[〇〇25](1)、本发明通过设计专用的误差校正工装，通过误差校正工装将待加工零件安装在数控机床的工作台上，通过测头测量标定球与机床主轴以及工作台回转轴线之间的位置关系，获得零件立式加工和卧式加工的基准位置，从而显著提高了立式加工与卧式加工的加工精度；[〇〇26](2)、本发明通过标定球找正的方法，最大限度的保证了待加工零件两侧加工孔的同轴，克服了现有技术中由于工作台的误差或框架零件不严格位于工作台中心时，会导致加工另一侧孔时发生较大误差的缺陷；
[0027](3)、本发明对误差校正工装中各个零部件的形状及材料进行了优化设计，进一步保证了待加工零件在数控机床工作台上安装的稳定性，使得加工精度进一步提高；
[0028](4)本发明中合理设定标定球的高度，方便零件立式加工与卧式加工的同时进行； 同时本发明最大限度的消除数控机床各轴的运动误差，使框架类相对孔的同轴度仅与找正精度相关，显著提高了待制备零件的精度；
[0029](5)、本发明加工方法简单方便，易于实现，具有较强的实用性，已实际应用并取得了很好的效果。【附图说明】
[0030]图1为本发明将待加工零件通过误差校正工装安装在数控机床工作台的示意图1;
[0031]图2为本发明将待加工零件通过误差校正工装安装在数控机床工作台的示意图2;
[0032]图3为本发明压板组件结构示意图；
[0033]图4为本发明标定组件结构示意图。【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:
[0035]本发明提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，具体包括如下步骤:[〇〇36](1)、如图1所示为本发明将待加工零件通过误差校正工装安装在数控机床工作台的示意图1，图2为本发明将待加工零件通过误差校正工装安装在数控机床工作台的示意图 2，图1、图2为不同视角的两个图。通过误差校正工装将待加工零件10安装在数控机床的工作台11上，所述误差校正工装包括标定组件、压板组件、等高块6和垫块7,其中标定组件包括标定球1和底座2,所述标定球1设置在标定底座2上，如图4所示为本发明标定组件结构示意图，具体安装方法为:
[0037](1.1 )、将标定组件安装在工作台11的中心，使得标定球1的球心位于工作台11的回转轴线上，即使得标定球1的球心与工作台11的中心的连线与工作台11垂直。
[0038](1.2)、将若干个垫块7放置在工作台11上，将待加工零件10放置在垫块7上，使待加工零件10与工作台11不接触，且使待加工零件10的中心位于工作台11的回转轴线上，即使待加工零件10的中心与工作台11中心的连线与工作台11垂直;垫块7为圆柱体结构，高度为15?20cm。
[0039](1.3)、通过压板组件将待加工零件10固定在工作台11上;压板组件包括螺杆3、垫片4、压板5,其中压板5上开设长条形通孔，垫片4上开设圆形通孔，压板5中部为平板结构， 两侧为变厚度的平板结构，螺杆3的一端依次穿过垫片4和压板5上的通孔与工作台11上的螺纹孔拧紧固定，通过压板5的一端将待加工零件10压紧。如图3所示为本发明压板组件结构示意图。
[0040]压板5的一端下方为待加工零件10,等高块6位于压板5的另一端下方;所述压板组件的数量与等高快6的数量相同。等高块6的高度与待加工零件10与垫块7的高度之和相等。
[0041]标定组件和待加工零件10安装在工作台11上后，标定组件的高度高于待加工零件 10的高度。标定组件的高度与待加工零件10与垫块7的高度之和的差(标定组件的高度_(待加工零件10高度+垫块7高度))为标定组件的高度的1/3?1/5。即:
[0042]设:h =标定组件高度_(待加工零件高度+垫块高度)，[〇〇43]则h为标定组件高度的1/3?1/5。
[0044]垫块7、压板组件与等高块6的数量为3?8个。
[0045]等高块6与垫块7的材料均为45#钢或铬锰钢，标定组件的材料为淬火后的不锈钢。
[0046](2)、将千分表测头12安装在数控机床主轴上，移动数控机床主轴，使千分表测头 12的测针与标定球1接触，旋转工作台11，若测针保持不动，则表明数控机床主轴与工作台 11的回转轴线重合，进入步骤(3);否则，继续移动数控机床主轴，使测头12的测针与标定球 1接触，旋转工作台11，直至测针保持不动，进入步骤3。
[0047](3)、进行待加工零件10的立式加工，即将零件10按照要求进行加工。[〇〇48](4)、将数控机床主轴旋转90°，移动数控机床主轴，使千分表测头12的测针与标定球1接触，旋转数控机床主轴，若测针保持不动，则表明标定球1的球心位于数控机床主轴的延长线上，进入步骤(5);否则，继续旋转数控机床主轴，使千分表测头12的测针与标定球1 接触，直至测针保持不动，进入步骤(5);
[0049](5)、进行待加工零件10的卧式加工，即在零件10的侧壁按照要求进行加工。
[0050]实施例1
[0051]如图1、2所示，本实施例中待加工零件10为框架结构，压板组件、等高块6和垫块7 均为四个，等高块6与垫块7的材料均为铬锰钢，标定组件的材料为淬火后的不锈钢。[〇〇52]四个垫块7对称位于工作台11上，四个压板组件和四个等高块6位置与四个垫块7 位置相对应，对称位于工作台11上，其中垫块7的高度为150mm，等高块6的高度为242mm，标定组件的高度为310mm，待加工零件10的高度为92mm，待加工零件10四个侧壁上各加工一个圆形孔。[〇〇53]本实施例中零件的加工精度相比现有技术提高了30%以上。[〇〇54]以上所述，仅为本发明最佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0055]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1.提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:包括如下步骤:(1)、通过误差校正工装将待加工零件(10)安装在数控机床的工作台(11)上，所述误差 校正工装包括标定组件、压板组件和垫块(7)，其中标定组件包括标定球(1)和底座(2)，所 述标定球(1)设置在底座(2)上，具体方法包括如下步骤:(1.1 )、将标定组件安装在数控机床的工作台(11)的中心，使得标定球(1)的球心位于 工作台(11)的回转轴线上；(1.2 )、将若干个垫快(7)放置在工作台(11)上，将待加工零件(10)放置在垫块(7)上， 待加工零件(10)与工作台(11)不接触，且使待加工零件(10)的中心位于工作台(11)的回转 轴线上；(1.3 )、通过压板组件将待加工零件(10)固定在工作台(11)上；(2)、将千分表测头(12)安装在数控机床主轴上，移动数控机床主轴，使千分表测头 (12)的测针与标定球(1)接触，旋转工作台(11 )，若测针保持不动，则表明数控机床主轴与 工作台(11)的回转轴线重合，进入步骤(3);否则，继续移动数控机床主轴，使测头(12)的测 针与标定球(1)接触，旋转工作台(11 )，直至测针保持不动，进入步骤(3);(3)、进行待加工零件(10)的立式加工；(4)、将数控机床主轴旋转90°，移动数控机床主轴，使千分表测头(12)的测针与标定球 (1)接触，旋转数控机床主轴，若测针保持不动，则表明标定球(1)的球心位于数控机床主轴 的延长线上，进入步骤(5);否则，继续旋转数控机床主轴，使千分表测头(12)的测针与标定 球(1)接触，直至测针保持不动，进入步骤(5);(5 )、进行待加工零件(10)的卧式加工。2.根据权利要求1所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述步 骤(1.3)中，压板组件包括螺杆(3)、垫片(4)和压板(5)，所述压板(5)和垫片(4)上均开设通 孔，螺杆(3)的一端依次穿过垫片(4)和压板(5)与工作台(11)上的螺纹孔拧紧固定，通过压 板(5)的一端将待加工零件(10)压紧。3.根据权利要求2所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述压 板组件还包括等高块(6)，所述等高块(6)位于压板(5)的另一端下方，压板(5)的一端下方 为待加工零件(10);所述压板组件的数量与等高快(6)的数量相同。4.根据权利要求3所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述等 高块(6)的高度与待加工零件(10)和垫块(7)的高度之和相等。5.根据权利要求1所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述步 骤(1)中标定组件和待加工零件(10)安装在工作台(11)上后，标定组件的高度高于待加工 零件(10)的高度。6.根据权利要求5所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述标 定组件的高度满足如下要求:设:h =标定组件高度-(待加工零件高度+垫块高度)，贝ijh为标定组件高度的1/3?1/5。7.根据权利要求1所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述垫 块(7)为圆柱体结构，高度为15?20cm〇8.根据权利要求1所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述等高块(6)与垫块(7)的材料均为45#钢或铬锰钢，所述标定组件的材料为淬火后的不锈钢。9.根据权利要求1所述的提高零件相对孔同轴度精度的加工方法，其特征在于:所述垫 块(7)、压板组件与等高块(6)的数量为3?8个。
【文档编号】B23Q3/10GK106002377SQ201610478718
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】李峰, 李洪文, 钟燕
【申请人】北京航天控制仪器研究所