CN103846738B - 一种辅助定坐标工装和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辅助定坐标工装和方法，由一个“L”形金属块组成，所述“L”形金属块外角为直角，所述“L”形金属块内角的两个面与待加工工件的两个倾斜面紧密贴合，所述“L”形金属块内角的两个面以所述两个面的相交线为轴心旋转角度，所述旋转角度与所述工件两个倾斜面的倾斜角度相同，所述“L”形金属块在贴合所述工件后，所述外角的两个面为水平面和垂直面。本发明工装的结构简单，使用方便，通过工装内角与外角之间的倾斜角度，弥补了工件的倾斜角度，相当于使工件上的面不再倾斜，方便了操作人员找正以及定坐标，节约时间，提高生产效率，并且还提高了定位精度。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及一种辅助定坐标工装和方法，以解决数控二维角度工件的定坐标问题。
背景技术
通常，在数控机床上加工工具时，都需要进行找正以及定坐标的工作。但当所需加工的工件并非呈规则形状时，在找正和定坐标时，就会产生一定的困难。例如，所加工工件的顶面和侧面的夹角为直角，但顶面和侧面整体倾斜一定的角度，致使顶面和侧面都成为了斜面，在加工这样工件时，没有经验的新操作者，在找正和定位时经常会出错，导致加工时工件作废；而技能熟练的老操作者在找正和定坐标的过程中，也会消耗过多的时间，并且控制定坐标的精度也十分困难，极大的影响了生产效率。
发明内容
本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供能够提高生产效率，降低废品率，方便操作人员找正以及定坐标的一种辅助定坐标工装。
本发明的另一个主要目的在于提供一种利用上述工装实现对二维倾斜工件定坐标的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种辅助定坐标工装，由一个“L”形金属块组成，所述“L”形金属块外角为直角；
所述“L”形金属块内角的两个面与待加工工件的两个倾斜面紧密贴合；
所述“L”形金属块内角的一个面以所述两个面的相交线为轴心，以水平面为起始旋转角度，所述旋转角度为待加工工件相对应的一个倾斜面与水平面的夹角；
所述“L”形金属块内角的另一个面以所述两个面的相交线为轴心，以垂直面为起始旋转角度，所述旋转角度为待加工工件相对应的一个倾斜面与垂直面的夹角；
所述“L”形金属块在贴合所述工件后，所述外角的两个面为水平面和垂直面。
进一步，在所述内角的两个面上设置有第一凹槽，在所述第一凹槽内设置有磁铁。
进一步，第一凹槽的表面为圆形，所述磁铁为圆柱形。
进一步，所述内角的两个面的相交线到所述外角的两个面的垂直距离相同，该垂直距离为20至40mm。
进一步，在所述“L”形金属块的内角位置，以所述内角两个面的相交线为轴心设置有圆柱形第二凹槽。
进一步，第二凹槽的直径为4至6mm。
利用上述工装对二维倾斜工件的一种定坐标方法，包括以下步骤：
步骤1，将工件固定在机床上；
步骤2，将所述工装内角的两个面贴合在所述工件的两个倾斜面上，此时所述工装的外角两个面为水平面和垂直面；
步骤3，对所述工装的外角找正定坐标；
步骤4，以所述内角两个面的相交线到工装的外角的两个面的垂直距离，对上述坐标进行换算，确定所述工件两个倾斜面相交线的坐标。
综上内容，本发明所述的一种辅助定坐标工装和方法，工装的结构简单，使用方便，通过工装内角与外角之间的倾斜角度，弥补了工件的倾斜角度，相当于使工件上的面不再倾斜，方便了操作人员找正以及定坐标，节约时间，提高生产效率，并且还提高了定位精度。通过设置在工装内的磁铁，保证工装能够与工件紧贴，并且不易脱落。
附图说明
图1是本发明工装的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明工装应用于工件加工的示意图。
如图1至图3所示，工装1，磁铁2，工件3，内角4，外角5，圆柱形第二凹槽6。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
数控机床在加工时，需要对工件3找正以及定坐标。如图3所示，所要加工的工件3，需要对工件3两个倾斜面，即顶面和侧面，它们之间相交线的位置进行定坐标，由于工件3在形状上有特殊性，并非呈规则形状，顶面和侧面均为倾斜面，所以需要在工件3上加装一个工装1，利用工装1弥补顶面和侧面的倾斜度，相当于使顶面和侧面不再倾斜，方便找正和定坐标。
如图1和图2所示，一种辅助定坐标工装，包括一个“L”形金属块，由于为“L”形，所以金属块包含内角4和外角5。为使内角4的两个面能够紧贴工件3相对应的两个倾斜面，内角4的角度应与工件3两个倾斜面的夹角角度相同，因此内角4的角度，应该随不同工件3而变化，在本实施例中，由于工件3两个倾斜面，即顶面和侧面，它们的夹角为直角，因此工装1的内角4也为90°，这样就使得内角4的两个面能够紧密贴合在工件3相对应的两个倾斜面上。
外角5设置为直角，在工装1加装在工件3以后，找正以及定坐标是以外角5为基准的，因为外角5为直角，两个面为水平和垂直面，方便操作人员找正以及定坐标，节约时间，提高效率，并且能够提高精度。
内角4的两个面以两个面的相交线为轴心旋转θ角度，即内角4的两个面相对于外角5均旋转θ角度，使得内角4两个面的相交线相对于外角5的两个面垂直距离不变，始终为a。
关于垂直距离a，可设置在20-40mm，在本实施例中，a为30mm，故在找正定坐标确定外角5两个面的相交线坐标时，还需将尺寸再按30mm在坐标系中进行换算，即可确定工件3上顶面和侧面夹角相交线的坐标，完成工件3的找正和定坐标。
关于θ的角度，旋转的角度θ要与工件3两个倾斜面的倾斜角度相同，根据工件3两个倾斜面，即顶面和侧面不同的倾斜角度来制造不同角度的工装1，例如工件3顶面和侧面的倾斜角度为1°，所制造的工装1的θ角也为1°；工件3顶面和侧面的倾斜角度为2°，所制造的工装1的θ角也为2°，以此类推，工装1可制造成1°、2°..9°、10°等不同θ角度的工装1，以满足加工不同倾斜角度的工件3。在本实施例中，工件3顶面和侧面的倾斜角度为3°，需要θ的角度也为3°的工装1来辅助完成找正以及定坐标的工作。
由于工装1是以工件3的顶面和侧面的倾斜角度而制造的，因此工装1内角4与外角5之间的旋转角度，与工件3的倾斜角度相同，所以，根据不同工件3，制作出1°、2°..9°、10°等不同旋转角度的工装1。而工装1也能够组合使用，在组合使用时，工装1的内角4的两个面与另一个工装1的外角5的两个面贴合，除与工件3贴合的工装1外，其余工装1的内角4均为直角，以便与工装1外角5的贴合。组合后的新工装1所能加工的工件3的两个倾斜面的倾斜角度，是组合前每个工装1内角4旋转角度之和。例如，工件3的倾斜角度为5°，在使用工装1时，可选取一个3°的工装1和一个2°的工装1，3°的工装1内角4的角度与工件3两个倾斜面的夹角角度相同，使得3°的工装1能够贴合在工件3上；2°的工装1内角4为直角，使得2°的工装1能够贴合在3°的工装1外角5上。
在内角4的两个面上均开有一个第一凹槽，在第一凹槽内设置有磁铁2，磁铁2能够使工装1与工件3紧密贴合，并且不易脱落。为使工装1能够贴紧工件3，设置在第一凹槽内的磁铁2，在固定完之后不能凸出表面。在本实施例中，第一凹槽的表面设置为圆形，磁铁2也对应设置为圆柱形。
为使工装1能够紧密贴合工件3，不使角度出现偏差，并且不损伤工件3，在工装1内角4的位置，以内角4两个面的相交线为轴心设置有圆柱形第二凹槽6，保证工件3两个倾斜面的夹角与工装1的内角4能够贴合。圆柱形第二凹槽6的直径范围一般在4至6mm，在本实施例中，采用5mm的直径。
上述辅助定坐标的工装1，结构简单，方便实用。通过内角4相对于外角5的旋转角度，来弥补工件3的倾斜角度，使工装1放置在工件3上后，外角5的两个面仍然为水平面和垂直面，通过对外角5两个面的相交线找正和定坐标后，根据内角4两个面的相交线到外角5两个面的垂直距离，换算出内角4两个面相交线的坐标，即为工件3两个倾斜面相交线的坐标。这样对于操作人员而言，在水平面和垂直面上找正和定坐标，就极为方便，生产效率得到了提高，找正和定坐标的精度也得到了保障。
如图3所示，关于工装1对二维倾斜的工件3的定坐标方法，包括以下步骤：
步骤1，工件3固定在机床上。
步骤2，将工装1放置在工件3上，工装1内角4的两个面与工件3两个倾斜面，即顶面和侧面贴合，工件3的倾斜角度为θ，而依照工件3倾斜角度制造的工装1，内角4的两个面相对于外角5两个面旋转θ角度，在本实施例中θ为3°，这就使得工装1在加装在工件3之后，外角5的两个面仍然为水平面和垂直面，相当于弥补了工件3的倾斜角度。
步骤3，对工装1的外角5两个面的交线进行找正和定坐标。由于外角5的两个面为水平面和垂直面，可利用寻边等常规手段，确定外角5两个面的相交线的坐标。
步骤4，利用步骤3确定的坐标，进行换算，确定工件3顶面和侧面两个面相交线的坐标。由于外角5的两个面到内角4两个面的相交线的垂直距离，在制造工装1时，就已经确定为a，在本实施例中为30mm。故只需将步骤3中确定的外角5两个面的相交线坐标，依照30mm的距离在坐标系中进行换算，就能够得到内角4两个面的相交线的坐标，而内角4两个面的相交线坐标即为工件3顶面和侧面两个面相交线的坐标，这样对于工件3的找正以及定坐标就完成了。
上述应用辅助定坐标工装1实现的定坐标方法，能够极大的提高生产效率，以及找正定坐标的精度，操作人员可根据不同倾斜角度的工件3，选取不同角度的工装1，以完成对工件3的找正定坐标。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种辅助定坐标工装，其特征在于：由一个“L”形金属块组成，所述“L”形金属块外角为直角；
所述“L”形金属块内角的两个面与待加工工件的两个倾斜面紧密贴合；
所述“L”形金属块内角的一个面以所述两个面的相交线为轴心，以水平面为起始旋转角度，所述旋转角度为待加工工件相对应的一个倾斜面与水平面的夹角；
所述“L”形金属块内角的另一个面以所述两个面的相交线为轴心，以垂直面为起始旋转角度，所述旋转角度为待加工工件相对应的一个倾斜面与垂直面的夹角；
所述“L”形金属块在贴合所述工件后，所述外角的两个面为水平面和垂直面。
2.根据权利要求1所述的一种辅助定坐标工装，其特征在于：在所述内角的两个面上设置有第一凹槽，在所述第一凹槽内设置有磁铁。
3.根据权利要求2所述的一种辅助定坐标工装，其特征在于：所述第一凹槽的表面为圆形，所述磁铁为圆柱形。
4.根据权利要求1所述的一种辅助定坐标工装，其特征在于：所述内角的两个面的相交线到所述外角的两个面的垂直距离相同，该垂直距离为20至40mm。
5.根据权利要求1所述的一种辅助定坐标工装，其特征在于：在所述“L”形金属块的内角位置，以所述内角两个面的相交线为轴心设置有圆柱形第二凹槽。
6.根据权利要求5所述的一种辅助定坐标工装，其特征在于：所述第二凹槽的直径为4至6mm。
7.一种利用如权利要求1所述的工装对二维倾斜工件的定坐标方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将工件固定在机床上；
步骤2，将所述工装内角的两个面贴合在所述工件的两个倾斜面上，此时所述工装的外角两个面为水平面和垂直面；
步骤3，对所述工装的外角找正定坐标；
步骤4，以所述内角两个面的相交线到工装的外角的两个面的垂直距离，对上述坐标进行换算，确定所述工件两个倾斜面相交线的坐标。
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