CN102357815B

CN102357815B - 惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具

Info

Publication number: CN102357815B
Application number: CN201110272525.7A
Authority: CN
Inventors: 吕振玉; 蔡智渊; 孟宇澄; 宋国彬; 王强; 曲嘉
Original assignee: 707th Research Institute of CSIC
Current assignee: 707th Research Institute of CSIC
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-09-15
Also published as: CN102357815A

Abstract

本发明涉及一种惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具，其夹具包括夹具A和夹具B，加工方法包括(1)夹具A和夹具B底座安装及调整找正；(2)加工平台台体的基准面、定位面和定位孔；(3)加工平台台体的定位面、定位槽及其它各部位；(4)加工台体的其余各面。本发明提供了一种装夹方便、找正快捷的加工方法和加工工装，采用CAM编程，具有加工容易、工序集中、生产成本低、生产效率高以及加工精度高等优点。采用本加工方法可以解决现有技术中存在的单件加工时间长、效率低、制造成本高等缺点，可大幅度缩短台体的制造流程及制造时间。通过两次装夹定位，在双工作台卧式加工中心上完成零件六个方向的全部面的加工。

Description

惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具

技术领域

本发明涉及惯性平台加工领域，尤其是一种惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具。

背景技术

惯性平台作为具有定位基准的惯性敏感元件的支撑载体，其零部件的形位公差和尺寸公差精度要求高，有些零件的形状复杂，结构刚度偏低，为此零件加工就有相当难度。台体是陀螺稳定平台的核心零件，陀螺仪、加速度计等高精度的惯性仪表都安装在平台台体上。作为高精度惯性仪表的精确安装基体，直接影响平台坐标系精度。台体是一种典型的结构复杂件，对材料稳定性、尺寸和位置精度均有较高要求，加工难度较大。以往台体的粗加工和半精加工都是在手动镗床进行，由于手动机床属于单面单步加工且加工斜面及圆弧困难；经过多次装夹找正，找正困难，费时费力，生产效率低，而且存在工件的加工精度低等技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够大幅度缩短台体的制造流程及制造时间、降低制造成本的惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种惯性平台台体的数控加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1).把夹具A和夹具B的底座分别安装到卧式加工中心的两个工作台上，调整找正；

(2).使用普通镗床把平台台体的基准面、定位面和定位孔分别加工出来；

(3).将步骤(2)加工后的工件安装在夹具A的底座上，利用工件的基准面和定位孔装夹定位在夹具A的底座上，并采用压紧压板对工件进行固定，松开夹具A上的定位压板，加工定位面、定位槽及其它各部位；

(4).将步骤(3)加工完的工件卸下，夹具A的底座不动，利用基准面及基准槽将工件装夹定位在夹具B的底座上，并采用压紧压板对工件进行固定，然后加工工件的其余各面，这样台体的全部部位加工完毕。

而且，步骤(3)中所述的其它各部位指除零件底部和顶部所示的面及相应孔。

一种加工惯性平台台体的专用加工夹具，其特征在于：所述夹具包括夹具A和夹具B。

而且，所述的夹具A包括底座、定位压板以及压紧压板，在底座上表面的轴心加工出一个用于固定工件定位孔的定位柱，在该定位柱外侧的底座上表面通过螺栓安装三个用于压紧工件的压紧压板，在底座的侧边竖直安装一用于顶压工件的定位压板。

而且，所述的夹具A的底座的外边缘制有一组凹槽。

而且，所述的夹具B包括底座和压紧压板，在底座的上表面加工出一用于定位工件定位槽的定位凸台，在定位凸台两侧边的底座上表面均通过螺栓安装一压紧压板。

本发明的优点和积极效果是：

1、使用本加工方法进行加工前，需要先对夹具A和夹具B的底座进行调整找正，在加工过程中两个底座位置不用改变，因此减少了找正时间和找正次数，缩短了加工过程中的辅助时间、降低了加工难度、大大提高了生产效率以及加工精度。

2、本专用加工夹具A和B上分别设有与工件的定位孔和定位槽相对应的定位柱和定位凸台，并采用压紧压板以及定位压板对工件进行压紧固定，因此加快了装夹的速度，同样起到了提高生产效率以及加工精度的作用。

3、本加工方法采用工装方式进行加工，将工装装配在机床上，工件装配在工装上，紧固后在机床上进行台体工件加工，采用双工作台方式形成流水线加工，从而极大地提高了生产效率。

4、本加工方法采用CAD设计台体数控加工工序模型，利用CAM进行编程，解决了采用传统手工编程存在工序分散、不能发挥设备的功能和利用率、增加钳工修锉等附加工序以及加工周期长等问题。

5、台体工件装配在工装夹具上时，用螺栓、弹簧垫圈及压板等将工件和工装紧固在一起，有利于提高工件的装夹刚性、减少加工过程中的振动。

6、本发明提供了一种装夹方便、找正快捷的加工方法和加工工装，采用CAM编程，具有加工容易、工序集中、生产成本低、生产效率高以及加工精度高等优点。采用本加工方法可以解决现有技术中存在的单件加工时间长、效率低、制造成本高等缺点，通过两次装夹定位，在双工作台卧式加工中心上完成零件六个方向的全部面的加工，可大幅度缩短台体的制造流程及制造时间。

附图说明

图1是台体的三维示意图，图中：1为基准面、2为定位孔、3为定位面、4为定位槽；

图2是夹具A的三维示意图；

图3是夹具A底座的三维示意图；

图4是夹具A安装台体的示意图；

图5是夹具B的三维示意图；

图6是夹具B底座的三维示意图；

图7是夹具B安装台体的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

为了便于对加工方法进行理解，首先对加工中使用的专用加工夹具进行说明，本专用加工夹具包括夹具A和夹具B两部分。

如图2-4所示，夹具A包括底座5、定位压板11以及压紧压板9，在底座上表面的轴心加工出一个用于固定工件定位孔的定位柱6，在该定位柱外侧的底座上表面通过螺栓8安装三个用于压紧工件的压紧压板。

为了防止工件发生转动，在底座的侧边通过螺钉12竖直安装一个用于顶压工件的定位压板。该定位压板上制有长孔，该长孔内安装用于顶住工件的顶柱10。为了避免加工过程中刀具与底座干涉，在夹具A的底座的外边缘制有一组凹槽7。

如图5-7所示，夹具B包括底座13和压紧压板15，在底座的上表面加工出一用于定位工件定位槽的定位凸台14，在定位凸台两侧边的底座上表面均通过螺栓16安装一压紧压板，压紧压板的一侧边下方置放弹簧垫圈17。

一种惯性平台台体的数控加工方法，包括以下步骤：

(1).把夹具A和夹具B的底座分别安装到卧式加工中心的两个工作台上，调整找正。

(2).使用普通镗床把平台台体的基准面、定位面和定位孔分别加工出来。

(3).将步骤(2)加工后的工件安装在夹具A的底座上，利用工件的基准面和定位孔装夹定位在夹具A的底座上，并采用压紧压板对工件进行固定，松开夹具A上的定位压板，加工定位面(如图1所示面3)、定位槽(如图1所示槽4)及其它各部位(除零件底部和顶部所示的面及相应孔)。

(4).将步骤(3)加工完的工件卸下，夹具A的底座不动，以基准面及基准槽将工件装夹定位在夹具B的底座上，并采用压紧压板对工件进行固定，然后加工工件的其余各面，这样台体的全部部位加工完毕。

在实际生产过程中台体工件的加工过程为流水线方式，其具体加工过程为：采用工装方式进行加工，将两套夹具分别安装在机床的两个工作台上，对安装在两个工作台上的夹具分别找正，工件装配在夹具上，工件加工完成后夹具的底座不动，拆装工件进行新工件加工。

在机床进行加工时，操作人员可以同时在另外一个工作台的夹具上装夹下一个要加工的零件，其过程为：将待加工工件安装在夹具A上，加工完毕，拆装工件，将其他待加工工件安装在工装夹具A上进行加工；在加工过程中，将刚加工过的工件安装在夹具B上，待夹具A上的工装加工完毕后，交换工作台，加工夹具B上的工件，在加工过程中，将夹具A上的工件拆下，安装待加工工件；待夹具B上的工件加工完毕，交换工作台，加工夹具A上的工件，在加工过程中，将夹具B上的工件拆下，安装夹具A刚加工过的零件，这样反复进行，即可实现流水作业。

本加工方法的程序编制是：

根据毛坯形状、加工方式及顺序，利用CAD相关特征采取局部去除实体的方式，分步有序建立工序模型。这样在建模时，即可检验毛坯设置是否合适，各部分所留余量是否恰当，以及加工顺序设置是否合理，是否会产生干涉、过切等问题。

运用主模型概念，进行装配加工，即将毛坯模型、工序模型、各种工装夹具模型按实际加工情况建立其装配模型，然后设置各种操作，对工序模型进行加工刀轨的定义。直接在装配模型上对零件完成加工刀轨的生成。定义加工操作时，选定工装夹具上的几何对象作为检查几何，生成加工刀轨时将会自动避开这些几何对象，从而保证加工过程中除被加工零件外的所有其他部分不致被刀具碰到而损坏。同时，通过装配还可以检验工装夹具设计是否合理。

利用CAM进行编程，解决了采用传统的手工编程存在工序分散，不能发挥设备的功能和利用率，增加钳工修锉等附加工序，加工周期长等问题。

Claims

1.一种惯性平台台体的数控加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴.把夹具A和夹具B的底座分别安装到卧式加工中心的两个工作台上，调整找正，所述的夹具A包括底座、定位压板以及压紧压板，在底座上表面的轴心加工出一个用于固定工件定位孔的定位柱，在该定位柱外侧的底座上表面通过螺栓安装三个用于压紧工件的压紧压板，在底座的侧边竖直安装一用于顶压工件的定位压板，夹具A的底座的外边缘制有一组凹槽；所述的夹具B包括底座和压紧压板，在底座的上表面加工出一用于定位工件定位槽的定位凸台，在定位凸台两侧边的底座上表面均通过螺栓安装一压紧压板；

⑵.使用普通镗床把平台台体的基准面、定位面和定位孔分别加工出来；

⑶.将步骤⑵加工后的工件安装在夹具A的底座上，利用工件的基准面和定位孔装夹定位在夹具A的底座上，并采用压紧压板对工件进行固定，松开夹具A上的定位压板，加工定位面、定位槽及其它各部位；

⑷.将步骤⑶加工完的工件卸下，夹具A的底座不动，利用定位面及定位槽将工件装夹定位在夹具B的底座上，并采用压紧压板对工件进行固定，然后加工工件的其余各面，这样台体的全部部位加工完毕。

2.根据权利要求1所述的一种惯性平台台体的数控加工方法，其特征在于：步骤⑶中所述的其它各部位指除零件底部和顶部所示的面及相应孔。