CN102528412A - 特殊机械结构的加工方法及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特殊机械结构的加工方法及检测方法，具体地，一种加工方法及检测判断方法通过在加工具有特殊结构的机械零件之前和之后分别加工具有相同或相似结构且易于检测的试制件，并通过检测所述试制件是否满足加工要求来判断所加工的机械零件是否满足加工要求。

Description

特殊机械结构的加工方法及检测方法

技术领域

本发明涉及加工方法及检测判断方法，更具体地涉及用于具有特定结构的机械零件的加工方法及检测判断方法，该特定结构的机械零件难以或无法使用常规检测方法进行检测。

背景技术

在机械加工领域，存在一些特殊的结构，其在加工完成之后难以或无法检测。例如，对于圆筒形零件的侧壁上的通孔而言，如果该通孔具有位于圆筒形零件的侧壁的内侧的台阶，则难以甚至无法使用常规检测方法对该台阶的加工精度（例如平面度、表面粗糙度、尺寸精度等）进行检测，这是因为常规检测装置无法进入到圆筒形零件内部实施检测。

当前，尚没有一种方法能够处理这类特殊结构的检测问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工方法，该加工方法用于加工具有特定结构的机械零件。

本发明的另一个目的在于提供一种检测判断方法，该方法用于检测判断使用本发明的加工方法所加工的具有特定结构的机械零件是否符合预定加工要求，该具有特定结构的机械零件难以或无法使用常规检测方法进行检测。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于机械零件的加工方法，所述机械零件的至少一部分具有特定结构，所述方法包括如下步骤：根据所述机械零件的至少一部分的特定结构来制订加工工艺；根据所述加工工艺来设定加工设备的一个或多个加工参数，其中，所述一个或多个加工参数对应于所述特定结构；采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第一试制件，所述一个或多个第一试制件具有与所述机械零件的至少一部分的特定结构相同的结构；固定并保持所述加工设备的所述一个或多个加工参数；采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工所述机械零件；以及采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第二试制件，所述一个或多个第二试制件具有与所述机械零件的至少一部分的特定结构相同的结构。

在一个优选实施例中，所述一个或多个第一试制件与所述机械零件的所述至少一部分是相同的。

在一个优选实施例中，所述一个或多个第一试制件与所述一个或多个第二试制件是相同的。

在一个优选实施例中，所述机械零件是空心圆筒，所述特定结构是所述空心圆筒的侧壁中的通孔。

在一个优选实施例中，所述通孔具有位于所述空心圆筒的侧壁的内侧的台阶。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于上述加工方法加工的机械零件的检测判断方法，包括如下步骤：检测所述一个或多个第一试制件；检测所述一个或多个第二试制件；以及如果所述一个或多个第一试制件以及所述一个或多个第二试制件均满足预定加工要求，则判断所述机械零件满足所述预定加工要求。

本发明的加工方法和检测判断方法通过在加工具有特殊结构的机械零件之前和之后分别加工具有相同或相似结构且易于检测的试制件，并通过检测所述试制件是否满足加工要求来判断所加工的机械零件是否满足加工要求。该加工方法和检测判断方法解决了具有特殊结构的机械零件难以或无法采用常规检测方法进行检测的难题。

附图说明

图1a示出了一种具有特殊结构的机械零件100的透视图；

图1b示出了零件100的局部剖切透视图；

图1c示出了零件100的横向剖视图；

图2a示出了另一种具有特殊结构的机械零件200的透视图；

图2b示出了零件200的剖切透视图；

图2c示出了零件200的剖视图；

图3a示出了另一种具有特殊结构的机械零件300的透视图；

图3b示出了零件300的剖切透视图；

图3c示出了零件300的剖视图；

图4a示出了零件100的第一试制件100’的透视图；

图4b示出了零件100的第一试制件100’的剖切透视图；

图4c示出了零件100的第一试制件100’的剖视图；

图5a示出了零件200的第一试制件200’的透视图；

图5b示出了零件200的第一试制件200’的剖切透视图；

图5c示出了零件200的第一试制件200’的剖视图；

图6a示出了零件300的第一试制件300’的透视图；

图6b示出了零件300的第一试制件300’的剖切透视图；并且

图6c示出了零件300的第一试制件300’的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于具有特定结构的机械零件的加工方法及检测判断方法进行说明。

参见图1a，示出了一种具有特殊结构的机械零件100的透视图。该零件100是空心的薄壁圆筒状零件，其外径较小且远小于其纵向长度。在一个实施例中，零件100的纵向长度为10米，零件100的外径为500毫米，零件100的内径为400毫米。从图1a可以看出，零件100在其圆柱形侧壁110上具有一个或多个通孔120（图1a中示出为8个，但也可以是任意其他数量）。

参见图1b，示出了零件100的局部剖切透视图。为了清楚起见，在图1b中仅示出了两个通孔120。参见图1c，示出了零件100的横向剖视图。从图1b和图1c可以看出，通孔120具有位于零件100的侧壁110的内侧的台阶130。台阶130包括环形表面140和侧壁150。侧壁150具有高度h。实际加工过程中，采用内锪孔的工艺对台阶130进行加工。然而，由于零件100的圆筒形状和较小的外径，在加工出台阶130后，难以或无法采用常规检测方法检测其加工精度（例如，环形表面140的平面度和表面粗糙度，高度h的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置无法进入到零件100的内部实施检测。

参见图2a，示出了另一种具有特殊结构的机械零件200的透视图。该零件200是一种法兰零件，具有沿着纵向方向的孔210。

参见图2b，示出了零件200的剖切透视图。参见图2c，示出了零件200的剖视图。从图2c可以看出，孔210的左侧是封闭的肋盖220，孔210的右侧是具有中心孔230的肋环240。孔210具有宽度w。实际加工过程中，采用内锪孔的工艺对孔210进行加工。然而，由于零件200的孔210周围的特殊结构，在加工出孔210后，难以或无法采用常规检测方法检测其加工精度（例如宽度w的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置无法进入到孔210的内部实施检测。

参见图3a，示出了另一种具有特殊结构的机械零件300的透视图。该零件300是一种具有内部长槽的零件，具有沿着纵向方向的槽310。

参见图3b，示出了零件300的剖切透视图。参见图3c，示出了零件300的剖视图。从图3c可以看出，槽310的下方是封闭的。槽310具有侧表面320。实际加工过程中，采用内锪孔的工艺对槽310进行加工。然而，由于零件300的槽310周围的特殊结构（即槽310被封闭在零件300内部），在加工出槽310后，难以或无法采用常规检测方法检测其加工精度（例如，侧表面320的平面度和表面粗糙度，等等），这是因为常规检测装置无法进入到槽310的内部实施检测。

以上给出了难以或无法使用常规检测方法进行检测的三种具有特殊结构的机械零件100、200和300。然而，本领域技术人员能够意识到还存在许多种其他类型的机械零件，其也具有难以或无法使用常规检测方法进行检测的特殊结构。

为了解决上述特殊结构机械零件的检测问题，本发明提出一种加工方法400，该加工方法400在加工具有特殊结构的机械零件之前和之后分别加工易于检测的试制件。进而，本发明还提出一种检测判断方法500，该检测判断方法500通过检测所述试制件是否满足加工要求来判断所加工的机械零件是否满足加工要求。

下面分别针对零件100、200和300来描述根据本发明的加工方法400和检测判断方法500。

零件100的加工方法

根据本发明的加工方法400，在步骤410中根据零件100的至少一部分的特定结构来制订加工工艺，在这里，即根据具有台阶130的通孔120来制订加工工艺。在步骤420中根据所述加工工艺来设定加工设备的一个或多个加工参数。在步骤430中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第一试制件100’，所述一个或多个第一试制件100’具有与零件100的至少一部分（在这里是通孔120）相同的结构。

参见图4a，示出了第一试制件100’的透视图。第一试制件100’具有空心薄壁圆筒状零件的一部分的形状。从图4a可以看出，第一试制件100’具有通孔120’，其对应于零件100的侧壁110上的通孔120。

参见图4b，示出了第一试制件100’的剖切透视图。参见图4c，示出了第一试制件100’的剖视图。从图4b和图4c可以看出，通孔120’具有位于下部的台阶130’，其对应于零件100的侧壁110内侧的台阶130。台阶130’包括环形表面140’和侧壁150’。侧壁150’具有高度h’。实际加工过程中，采用与台阶130的工艺相同的工艺对台阶130’进行加工。在这里，由于第一试制件100’只是空心薄壁圆筒状零件的一部分的形状，因此可以采用常规检测方法检测其加工精度（例如，环形表面140’的平面度和表面粗糙度，高度h’的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置可以容易地从第一试制件100’的下方实施检测。

在加工完成零件100的第一试制件100’后，在步骤440中，固定并保持所述加工设备的所述一个或多个加工参数。在步骤450中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工零件100。在步骤460中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第二试制件（未示出），所述一个或多个第二试制件具有与零件100的至少一部分（在这里是通孔120）相同的结构。

优选地，所述一个或多个第二试制件与所述一个或多个第一试制件100’是相同的，从而也可以采用常规检测方法检测其加工精度（例如，环形表面的平面度和表面粗糙度，高度的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置可以容易地从第二试制件的下方实施检测。

零件100的检测判断方法

根据本发明的检测判断方法500，在步骤510中，检测一个或多个第一试制件100’的加工精度。在步骤520中，检测一个或多个第二试制件的加工精度。在步骤530中，检测判断方法500进行判断：如果一个或多个第一试制件100’以及一个或多个第二试制件的加工精度均满足预定加工要求，则判断零件100满足预定加工要求。

本发明的检测判断方法500基于如下原理。在机械加工领域，加工设备的加工工艺和加工参数一旦确定并保持固定不变后，该加工设备在一段时间内采用该加工工艺和加工参数连续地加工的一批零件应当具有极为接近的尺寸精度。所述一批零件之间的尺寸差异应当仅仅取决于加工设备的固有磨损（例如刀具的磨损，传动机构的磨损，等等）。加工设备的固有磨损应当是连续的且持续增大的。在这样的情况下，该加工设备所加工的一批零件的尺寸误差也应当是连续的。当加工设备的固有磨损的增大导致尺寸误差也增大时，则该一批零件的尺寸误差是持续增大的。当加工设备的固有磨损的增大导致尺寸误差减小时，则该一批零件的尺寸误差是持续减小的。不论该一批零件的尺寸误差是持续增大还是持续减小，只要该一批零件的按加工先后顺序排列的首、尾零件的尺寸精度符合要求，则该一批零件的中间所有零件的尺寸精度均应当符合要求。

零件200的加工方法

根据本发明的加工方法400，在步骤410中根据零件200的至少一部分的特定结构来制订加工工艺，在这里，即根据孔210来制订加工工艺。在步骤420中根据所述加工工艺来设定加工设备的一个或多个加工参数。在步骤430中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第一试制件200’，所述一个或多个第一试制件200’具有与零件200的至少一部分（在这里是孔210）相同的结构。

参见图5a，示出了第一试制件200’的透视图。第一试制件200’具有与零件200类似的形状。从图5a可以看出，第一试制件200’具有孔210’，其对应于零件200的孔210。

参见图5b，示出了第一试制件200’的剖切透视图。参见图5c，示出了第一试制件200’的剖视图。从图5b和图5c可以看出，与零件200不同的是，第一试制件200’的孔210’的左侧没有封闭的肋盖。孔210’的右侧是具有中心孔230’的肋环240’。孔210’具有宽度w’。实际加工过程中，采用与孔210的工艺相同的工艺对孔210’进行加工。在这里，由于孔210’的左侧没有封闭的肋盖，因此可以采用常规检测方法检测其加工精度（例如宽度w’的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置能够容易地从第一试制件200’的左侧实施检测。

在加工完成零件200的第一试制件200’后，在步骤440中，固定并保持所述加工设备的所述一个或多个加工参数。在步骤450中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工零件200。在步骤460中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第二试制件（未示出），所述一个或多个第二试制件具有与零件200的至少一部分（在这里是孔210）相同的结构。

优选地，所述一个或多个第二试制件与所述一个或多个第一试制件200’是相同的，从而也可以采用常规检测方法检测其加工精度（例如，环形表面的平面度和表面粗糙度，高度的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置可以容易地从第二试制件的左侧实施检测。

零件200的检测判断方法

根据本发明的检测判断方法500，在步骤510中，检测一个或多个第一试制件200’的加工精度。在步骤520中，检测一个或多个第二试制件的加工精度。在步骤530中，检测判断方法500进行判断：如果一个或多个第一试制件200’以及一个或多个第二试制件的加工精度均满足预定加工要求，则判断零件200满足预定加工要求。

零件300的加工方法

根据本发明的加工方法400，在步骤410中根据零件300的至少一部分的特定结构来制订加工工艺，在这里，即根据槽310来制订加工工艺。在步骤420中根据所述加工工艺来设定加工设备的一个或多个加工参数。在步骤430中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第一试制件300’，所述一个或多个第一试制件300’具有与零件300的至少一部分（在这里是槽310）相同的结构。

参见图6a，示出了第一试制件300’的透视图。第一试制件300’具有与零件300类似的形状。从图6a可以看出，第一试制件300’具有槽310’，其对应于零件300的槽310。

参见图6b，示出了第一试制件300’的剖切透视图。参见图6c，示出了第一试制件300’的剖视图。从图6b和图6c可以看出，与零件300不同的是，第一试制件300’的槽310’的下方没有封闭。槽310’具有侧表面320’。实际加工过程中，采用与槽310的工艺相同的工艺对槽310’进行加工。在这里，由于槽310’的下方没有封闭，因此可以采用常规检测方法检测其加工精度（例如，侧表面320’的平面度和表面粗糙度，等等），这是因为常规检测装置能够容易地从第一试制件300’的下方实施检测。

在加工完成零件300的第一试制件300’后，在步骤440中，固定并保持所述加工设备的所述一个或多个加工参数。在步骤450中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工零件300。在步骤460中，采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第二试制件（未示出），所述一个或多个第二试制件具有与零件300的至少一部分（在这里是槽310）相同的结构。

优选地，所述一个或多个第二试制件与所述一个或多个第一试制件300’是相同的，从而也可以采用常规检测方法检测其加工精度（例如，环形表面的平面度和表面粗糙度，高度的尺寸精度，等等），这是因为常规检测装置可以容易地从第二试制件的左侧实施检测。

零件300的检测判断方法

根据本发明的检测判断方法500，在步骤510中，检测一个或多个第一试制件300’的加工精度。在步骤520中，检测一个或多个第二试制件的加工精度。在步骤530中，检测判断方法500进行判断：如果一个或多个第一试制件300’以及一个或多个第二试制件的加工精度均满足预定加工要求，则判断零件200满足预定加工要求。

以上讨论了采用本发明的加工方法400和检测判断方法500来加工并检测三种具有特殊结构的机械零件100、200和300。然而，本领域技术人员能够意识到本发明的加工方法400和检测判断方法500还可以用于其他许多种具有难以或无法进行常规检测的特殊结构的机械零件，只要针对所述特殊结构设计相应的、易于检测的试制件即可。

在本文中，方位词“上”、“下”、“左”、“右”等仅仅针对附图中所示的方位，而并不对本发明产生限制。本领域技术人员能够意识到在零件具有其他取向时，本文中关于方位的描述也应当相应地调整。

本领域技术人员可从前面的具体说明意识到本公开的广泛教导可以按照多种形式来实施。虽然本公开包括了具体的示例，但本公开的真实范围却不应当被如此限制，因为本领域技术人员在研究了附图、说明书和所附权利要求书后将会明白其他的修改、变形和替换。

Claims (10)

1.一种用于机械零件的加工方法，所述机械零件的至少一部分具有特定结构，所述方法包括如下步骤：

根据所述机械零件的至少一部分的特定结构来制订加工工艺；

根据所述加工工艺来设定加工设备的一个或多个加工参数；

采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第一试制件，所述一个或多个第一试制件具有与所述机械零件的至少一部分的特定结构相同的结构；

固定并保持所述加工设备的所述一个或多个加工参数；

采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工所述机械零件；以及

采用所述加工工艺、根据所述一个或多个加工参数并通过所述加工设备来加工一个或多个第二试制件，所述一个或多个第二试制件具有与所述机械零件的至少一部分的特定结构相同的结构。

2.如权利要求1所述的加工方法，其中，所述一个或多个第一试制件与所述机械零件的所述至少一部分是相同的。

3.如权利要求1所述的加工方法，其中，所述一个或多个第一试制件与所述一个或多个第二试制件是相同的。

4.如权利要求1所述的加工方法，其中，所述机械零件是空心圆筒，所述特定结构是所述空心圆筒的侧壁中的通孔。

5.如权利要求4所述的加工方法，其中，所述通孔具有位于所述空心圆筒的侧壁的内侧的台阶。

6.一种用于如权利要求1所述加工方法加工的机械零件的检测判断方法，包括如下步骤：

检测所述一个或多个第一试制件；

检测所述一个或多个第二试制件；以及

如果所述一个或多个第一试制件以及所述一个或多个第二试制件均满足预定加工要求，则判断所述机械零件满足所述预定加工要求。

7.如权利要求6所述的检测判断方法，其中，所述一个或多个第一试制件与所述机械零件的所述至少一部分是相同的。

8.如权利要求6所述的检测判断方法，其中，所述一个或多个第一试制件与所述一个或多个第二试制件是相同的。

9.如权利要求6所述的检测判断方法，其中，所述机械零件是空心圆筒，所述特定结构是所述空心圆筒的侧壁中的通孔。

10.如权利要求9所述的检测判断方法，其中，所述通孔具有位于所述空心圆筒的侧壁的内侧的台阶。

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