CN101985178B - 机械钻孔过程中钻孔精确定位方法 - Google Patents

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Abstract

一种机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，包括如下步骤：1)选择板件的基准面，选择两根与钻头同样直径的圆柱销和一标准量块作为测量件；2)确定孔a距板件一侧边的距离l2 ；3)确定孔a距板件另一侧边的距离l1 ；4)将钻床钻头夹具中的圆柱销更换为钻头，以上述定位点进行钻削作业，完成孔a的钻孔；5)确定孔b的中心；6)根据上述孔b的中心位置完成孔b的钻孔。本发明适用普通机床加工，且操作容易，加工精度高的边孔、边边孔、孔孔间距的钻孔定位，使其加工精度可基本接近数控机床的加工精度，确保形位公差在精加工要求范畴之内。

Description

机械钻孔过程中钻孔精确定位方法
技术领域
本发明涉及一种金加工定位测量方法，特别涉及机械钻孔过程中测量孔与孔、孔与边间距的定位方法。
背景技术
定位是机械加工和零件装配中的常用手段，而定位精度是保证加工质量和装配质量的基础，保证加工定位精度设计，有利于提高机械产品的整体水平。现有精确定位的手段和方法较多也非常的准确，如电脑数控定位就是现在较为典型的精确定位技术，完全做到形位的零公差。但是该技术适合于批量加工的流水线精加工生产企业，对冶金制造企业而言，也会有较为高精度的要求，但基本是零星简单的标准件维修作业，通常采用人为手工定位技术，其缺点就是远达不到数控定位的精度要求；其优点是不需要耗费巨资配备数控加工设备。
参见图1，要在板件1(所述板件均为经过一次加工以后的标准尺寸件)上钻孔，孔a2和孔b3，其中l1、l2、l3及两孔中心线与A面的平行度具有极高的要求，既l1为边孔距，l1、l2为边与边与孔的距离，l3为孔孔距。
现有钻孔通常是将板件放在标准划线平台上，借助高度游标卡尺进行划线(示例板件上的虚直线即可视为已经划好的工艺线)，然后在两个虚线的交叉点进行样冲(寻找转头的导入点)作业，最后上钻床进行钻孔作业。设计要求l1、l2、l3的加工精度在
Figure GDA0000090654550000011
那么上述作业流程的最后实际公差在
Figure GDA0000090654550000012
之内或之外。因为
Figure GDA0000090654550000013
的公差要求是上下2个μ，人的头发既是它的两倍，而高度游标卡尺在板件表面所划线的粗细也有4-6个μ，再在划线交错点上样冲，其圆度半径精度更在10个μ以上，积累误差就在20个μ以上，所以钻孔作业以后其公差带在
Figure GDA0000090654550000014
已经是较好的了。可见其加工要求是达不到的，造成工件在上机之后的运作精度或使用寿命都大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，适用普通机床加工，且操作容易，加工精度高的边孔、边边孔、孔孔间距的钻孔定位，使其加工精度可基本接近数控机床的加工精度，确保形位公差在精加工要求范畴之内。
本发明的技术方案是，
一种机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，包括如下步骤：
1)选择离所要钻孔部位最近的板件侧面作为基准面，选择两根与钻头同样直径的圆柱销和一标准量块作为测量件；
2)确定孔a距板件一侧边的距离l2
将板件夹置于钻床的夹具中，在钻床的钻头夹具中装入一圆柱销，在板件的另一侧面置放标准量块，将钻头夹具下移使标准量块与圆柱销具有共同水平交错段，然后用标准量具测量标准量块与圆柱销两个外侧面之间的距离L1，该距离L1减去标准量块的厚度H和圆柱销半径得到孔a距一侧边的距离l2；
3)确定孔a距板件另一侧边的距离l1
将标准量块移动至板件与步骤2)中标准量块置放的侧面相邻的侧面，用标准量具测量标准量块与圆柱销两个外侧面之间的距离L1，该距离L2减去标准量块的厚度和圆柱销半径得到孔a距一侧边的距离l1；至此，孔a中心位置确定；
4)将钻床钻头夹具中的圆柱销更换为钻头，以上述定位点进行钻削作业，完成孔a的钻孔；
5)确定孔b的中心
将钻完孔a的板件继续夹置在钻床的夹具上，在已经钻好的孔a中插入圆柱销1，钻头夹具换装圆柱销2，将钻头夹具下移使圆柱销1与圆柱销2具有共同水平交错段，然后用标准量具测量圆柱销1与圆柱销2之间的距离L3，该距离L3减去一个圆柱销的直径，得到孔a与孔b之间的距离l3，至此，孔b的中心位置被定位；
6)根据上述孔b的中心位置完成孔b的钻孔。
所述的标准量具为游标卡尺或千分尺。
进一步，步骤3)测量过程中通过钻床夹具的调整装置做微量的纵、横向的调整；调整时的测量依据为：
l1公差要求上偏差≤[实际测量尺寸-l1理想公差-(标准量块+标准圆柱销/2)]≥l1公差要求下偏差。
如：公差要求尺寸
Figure GDA0000090654550000031
标准量块
Figure GDA0000090654550000032
圆柱销
Figure GDA0000090654550000033
l1理想公差50；
Figure GDA0000090654550000034
又，步骤5)测量过程中通过钻床夹具的调整装置做微量的纵、横向的调整；调整时的测量依据为：
L3公差要求上偏差＜(实际测量尺寸-l3理想公差-标准圆柱销1)＞l3公差要求下偏差。
如：公差要求尺寸
Figure GDA0000090654550000035
圆柱销
Figure GDA0000090654550000036
l1理想公差50；
Figure GDA0000090654550000037
Figure GDA0000090654550000038
本发明的有益效果
本发明通过一种辅助测量方法，既通过工件定位与机床本身之间的位置关系，借助标准销与标准两块进行测量。适用普通机床加工，使其加工精度可基本接近数控机床的加工精度，确保形位公差在要求范围之内。
附图说明
图1a为钻孔板件的示意图；
图1b为图1a的剖视图。
图2、图3为本发明孔a定位的示意图；
图4为本发明孔b定位的示意图。
具体实施方式
参见图1～图3，本发明方法首先取消一贯使用的划线和样冲定位作业，减少每一步作业中的积累误差。
l1、l2、l3之间的尺寸要求均有内在联系，其中任何一个尺寸发生偏差以后，其余的公差带均不能得到保证，所以第一个尺寸的精度要求必须保证。所以第一个尺寸l1必须有一个准确的基准参照面作为相对尺寸测量面，考虑积累误差中的垂直度偏差，既选择离所要钻孔部位最近的板件1侧面作为基准面。选择两根与钻头同样直径的圆柱销4、5和一标准量块6作为测量件；
如图2所示，孔a2位置即l1和l2的尺寸位置确定。
将板件1夹置于钻床夹具8中，首先在钻床的钻头夹具7中装入圆柱销4，在板件1的侧面置放一标准量块6，将钻头夹具下移使标准量块6与圆柱销4具有共同水平交错段，然后用标准量具(游标卡尺、千分尺)测量标准量块6与圆柱销4两个外侧面之间的距离L1，该距离L1减去标准量块6的厚度H和圆柱销4半径得到孔a2距一侧边的距离l2；
测量过程中通过钻床夹具8的调整装置做微量的纵、横向的调整。调整时的测量依据为：
l1公差要求上偏差≤[实际测量尺寸-l1理想公差-(标准量块+标准圆柱销/2)]≥l1公差要求下偏差
如：公差要求尺寸标准量块
Figure GDA0000090654550000042
圆柱销
Figure GDA0000090654550000043
l1理想公差50
既：
Figure GDA0000090654550000044
在确定实际测量尺寸在公差范围
Figure GDA0000090654550000045
内后，即板件一侧面与与预钻孔中心线的平行位置被确定，锁定钻床该向(纵、横向)的调整装置。将标准量块6移动至板件1与前面标准量块6置放的侧面相邻的侧面，用标准量具测量标准量块6与圆柱销4两个外侧面之间的距离L1，该距离L2减去标准量块6的厚度和圆柱销半径得到孔a2距一侧边的距离l1；至此，孔a中心位置确定，即l1、l2的精确定位；
将钻床钻头夹具7中的圆柱销4更换为所用已修磨好的钻头，以上述定位点进行钻削作业，完成孔a的钻孔；
如图4所示，孔b3位置即图1中l3的尺寸位置确定。孔a2已经精确定位，将钻完孔a2的板件1继续夹置在钻床夹具8上，在已经钻好的孔a2中插入圆柱销4，成过渡配合。首先在钻床的钻头夹具7中装入圆柱销5，将钻头夹具7下移使圆柱销4与圆柱销5具有共同水平交错段，然后用标准量具(游标卡尺、千分尺)测量圆柱销4、5之间的距离，该距离L3减去一个圆柱销的直径，得到孔a2与孔b3之间的距离l3；测量过程中通过钻床夹具8的调整装置做微量的纵、横向的调整。调整时的测量依据为：
l3公差要求上偏差＜(实际测量尺寸-l3理想公差-标准圆柱销1)＞l3公差要求下偏差
如：公差要求尺寸
Figure GDA0000090654550000051
圆柱销
Figure GDA0000090654550000052
l3理想公差50
既：
至此，孔b3的中心位置被定位；根据上述孔b3的中心位置完成孔b3的钻孔。

Claims (6)

1.一种机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，包括如下步骤：
1)选择离所要钻孔部位最近的板件侧面作为基准面，选择两根与钻头同样直径的圆柱销和一标准量块作为测量件；
2)确定孔a距板件一侧边的距离l2
将板件夹置于钻床的夹具中，在钻床的钻头夹具中装入一圆柱销，在板件的另一侧面置放标准量块，将钻头夹具下移使标准量块与圆柱销具有共同水平交错段，然后用标准量具测量标准量块与圆柱销两个外侧面之间的距离L1，该距离L1减去标准量块的厚度H和圆柱销半径得到孔a距一侧边的距离l2；
3)确定孔a距板件另一侧边的距离l1
将标准量块移动至板件与步骤2)中标准量块置放的侧面相邻的侧面，用标准量具测量标准量块与圆柱销两个外侧面之间的距离L2，该距离L2减去标准量块的厚度和圆柱销半径得到孔a距一侧边的距离l1；至此，孔a中心位置确定；
4)将钻床钻头夹具中的圆柱销更换为钻头，以上述定位点进行钻削作业，完成孔a的钻孔；
5)确定孔b的中心
将钻完孔a的板件继续夹置在钻床的夹具上，在已经钻好的孔a中插入圆柱销1，钻头夹具换装圆柱销2，将钻头夹具下移使圆柱销1与圆柱销2具有共同水平交错段，然后用标准量具测量圆柱销1与圆柱销2之间的距离L3，该距离L3减去一个圆柱销的直径，得到孔a与孔b之间的距离l3，至此，孔b的中心位置被定位；
6)根据上述孔b的中心位置完成孔b的钻孔。
2.如权利要求1所述的机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，其特征是，所述的标准量具为游标卡尺或千分尺。
3.如权利要求1所述的机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，其特征是，步骤3)测量过程中通过钻床夹具的调整装置做微量的纵、横向的调整；调整时的测量依据为：
l1公差要求上偏差≤[实际测量尺寸-l1理想公差-(标准量块+标准圆柱销/2)]≥l1公差要求下偏差。
4.如权利要求3所述的机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，其特征是，公差要求尺寸
Figure FDA0000090654540000021
标准量块
Figure FDA0000090654540000022
圆柱销
Figure FDA0000090654540000023
l1理想公差50；
5.如权利要求1所述的机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，其特征是，步骤5)测量过程中通过钻床夹具的调整装置做微量的纵、横向的调整；调整时的测量依据为：
L3公差要求上偏差＜(实际测量尺寸-l3理想公差-标准圆柱销1)＞l3公差要求下偏差。
6.如权利要求5所述的机械钻孔过程中钻孔精确定位方法，其特征是，公差要求尺寸圆柱销
Figure FDA0000090654540000026
l3理想公差50；
Figure FDA0000090654540000028
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