CN105108507B - 一种用于三轴数控机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于三轴机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法，该方法利用手动精密双轴圆转台(1)与三轴数控机床相结合，通过手动精密双轴圆转台(1)的台面(5)360度旋转和俯仰方向的转动，有效解决了薄壁框架零件在加工初基准时装夹和定位困难这一技术瓶颈，同时扩大了三轴机床的加工范围，使三轴机床应用更加广泛。大大的提高了加工质量和工作效率。相对更简便快捷，应用范围广，提高了加工精度，提高了工作效率，提高了可靠性。

Description

一种用于三轴数控机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法
技术领域
本发明是一种用于三轴数控机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法，属于产品的成型及加工技术领域。
背景技术
航空零件有着形状复杂，精度要求高，材料多种多样，刚度较低，加工余量较大，并有很多形位公差要求，加工中极易发生装夹变形，装夹和定位困难等特点。其中铸件也占很大一部分。铸件在加工之前都要求画线作为最开始加工的粗基准，加工时要把所画的基准线拉平找正，大多数情况下是利用三点千斤顶支撑的方法在工作台上直接调节，这种零件一般都比较规整有方便的压装位置，但是对于复杂薄壁框架零件，却没有便于压装的位置，难于加工，易产生装夹变形。有些零件对于平行垂直于要求较高，加工过程中可能会出现需要二次装夹，会出现基准不统一的情况，无法保证平行与垂直的精度要求。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种用于三轴数控机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法，其目的是在三轴机床上完成对复杂薄壁框架零件的装夹和定位。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种用于三轴数控机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法，所述薄壁框架零件(4)四周的壁厚为1mm～4mm，其特征在于：该方法的步骤是：
步骤一、根据零件(4)的毛坯余量分布情况，在零件(4)的毛坯上完成作为加工初基准的划线(6)，保证加工余量均匀；
步骤二、将零件(4)固定在手动精密双轴圆转台(1)的台面(5)上，该手动精密双轴圆转台(1)的台面(5)可以进行360度旋转和俯仰方向的转动，俯仰方向的转动角度范围为0°～91°；
步骤三、通过目测方式，使零件(4)毛坯上作为加工初基准的划线(6)所形成的端面(9)与机床主轴垂直，利用台面(5)在俯仰方向上的转动，使零件(4)毛坯上的划线(6)在俯仰方向上等高，然后利用台面(5)的360度旋转，使零件(4)毛坯上的划线(6)在垂直于俯仰方向上等高，最后加工由初基准的划线(6)所形成的端面(9)，使该面与机床主轴绝对垂直。手动精密双轴圆转台(1)常在手动机床上用来做半精加工，或者是精加工中铣面与钻孔工作。没有用于零件(4)毛坯基准的加工。本发明技术方案利用手动精密双轴圆转台(1)与三轴数控机床相结合，通过手动精密双轴圆转台(1)的台面(5)360度旋转和俯仰方向的转动，有效解决了薄壁框架零件在加工初基准时装夹和定位困难这一技术瓶颈，同时扩大了三轴机床的加工范围，使三轴机床应用更加广泛。大大的提高了加工质量和工作效率。相对更简便快捷，应用范围广，提高了加工精度，提高了工作效率，提高了可靠性
附图说明
图1为实现本发明技术方案的装置的结构示意图
图2为图1中零件的结构示意图
图3为加工形位公差要求较高的工件示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图1～3所示，所述薄壁框架零件4总高411mm，底面15是直径为400mm的圆环，两侧分别为左耳10和右耳7，壁厚分别为8mm和9mm，内部为球形的空腔，球面壁厚为2mm,，从压装的中心8到端面9的距离270mm，从这些数据可以看出该零件4结构尺寸比较大，壁薄，压装的中心8离端面9距离较远，刚性差容易变形，而且没有较为方便的装夹位置。
采用本发明方法对该零件4进行装夹找正的方法如下：
将手动精密双轴圆转台1装夹在三轴数控机床的工作台面上，手动精密双轴圆转台1的台面5可以进行360度旋转和俯仰方向的转动，俯仰方向的转动角度范围为0°～91°；在台面5上通过螺钉加装三爪夹紧机构2，找正三爪夹紧机构2中心与台面5的中心同轴，三爪卡紧机构2撑紧在右耳7上的通孔11中，并用螺钉通过盖板3把右耳7与三爪卡紧机构2夹紧。通过目测方式，使零件4毛坯上作为加工初基准的划线6所形成的端面9与机床主轴垂直，利用台面5在俯仰方向上的转动，使零件4毛坯上的划线6在俯仰方向上等高，然后利用台面5的360度旋转，使零件4毛坯上的划线6在垂直于俯仰方向上等高，使该面与机床主轴绝对垂直。
调节完后在左耳朵10侧面贴覆一个弯板12以支撑零件4，起到卡紧和减震的作用。最后加工由初基准的划线6所形成的端面9。
在加工完成之后，由初基准的划线6所形成的端面9的平面度可达到0.02；而常用的三点千斤顶支撑的方法，需要反复两次才能达到此精度。故此方法提升了工作效率和加工精度。
在形位公差要求较高的工件中，例如图3要求孔中心线13平行于底面15为0.01，垂直于孔端面14为0.01，由于某些的原因孔端面14不能与孔在一道序内加工，需要二次装夹，就会出现基准不统一的情况。放到手动精密双轴圆转台1的台面5上利用360度旋转和俯仰方向的转动，直接调整找正孔中心线13加工孔端面14。这样就保证了平行垂直的等形位公差的加工精度符合要求。

Claims (1)

1.一种用于三轴数控机床加工薄壁框架零件的装夹找正方法，所述薄壁框架零件(4)四周的壁厚为1mm～4mm，其特征在于：该方法的步骤是：
步骤一、根据零件(4)的毛坯余量分布情况，在零件(4)的毛坯上完成作为加工初基准的划线(6)；
步骤二、将零件(4)固定在手动精密双轴圆转台(1)的台面(5)上，该手动精密双轴圆转台(1)的台面(5)可以进行360度旋转和俯仰方向的转动，俯仰方向的转动角度范围为0°～91°；
步骤三、通过目测方式，使零件(4)毛坯上作为加工初基准的划线(6)所形成的端面(9)与机床主轴垂直，利用台面(5)在俯仰方向上的转动，使零件(4)毛坯上的划线(6)在俯仰方向上等高，然后利用台面(5)的360度旋转，使零件(4)毛坯上的划线(6)在垂直于俯仰方向上等高，最后加工由初基准的划线(6)所形成的端面(9)。
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