CN105598742B - 工件加工原点设定方法 - Google Patents

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    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece

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Abstract

本发明公开了一种工件加工原点设定方法，属于工件加工方法技术领域，所述工件上至少设有孔Ⅰ和孔Ⅱ，所述孔Ⅰ和孔Ⅱ的轴向一致，包括以下步骤：将工件安装于机床上；在所述机床上，采用测量工具找孔Ⅰ中心的坐标值，初步确定工件原点；测量孔Ⅰ的直径D1；试加工孔Ⅱ，并测量孔Ⅱ的直径D2；在所述机床上，测量孔Ⅱ母线到孔Ⅰ母线的距离X1，Y1；根据X1、Y1、D1和D2，计算孔Ⅱ的实际坐标X，Y；计算实际坐标值X、Y与程序坐标值的差值，对工件原点进行修正；重复试加工和测量步骤，直至差值在0.01mm以内。由于首先初步确定出工件原点，再通过不断试加工、不断测量，修正了工件原点，使得工件加工后，质量稳定，合格率高。

Description

工件加工原点设定方法
技术领域
本发明属于工件加工方法技术领域，尤其涉及一种工件加工原点设定方法。
背景技术
大型柴油机机体通常在大型加工中心上采用工序集中的方式进行加工，每个工序都需要设置工件原点。柴油机机体上设有惰轮系孔和凸轮轴孔。其中，惰轮系孔，是机体的关键部位，包含惰轮孔、端面的配气凸轮轴孔和端面的喷油凸轮轴孔，给传动齿轮起定位作用，加工难点在于保证相互间的相对距离；凸轮轴孔，是对精度要求很高的关键部位，是配气凸轮轴孔和喷油凸轮轴孔的总称，是两串若干个共轴线的同轴孔。惰轮系孔和凸轮轴孔精度要求高，都是在加工中心上完成。
上述惰轮系孔的加工，是以主轴孔为基准，设定为工件原点，然后依次完成惰轮孔、端面的配气凸轮轴孔和端面的喷油凸轮轴孔的加工。
上述凸轮轴孔的加工，是以加工好的端面的配气凸轮轴孔和端面的喷油凸轮轴孔为基准，设定为工件原点，依次完成配气凸轮轴孔和喷油凸轮轴孔的加工。
上述工件原点的设定，是在机床主轴停转状态下，用寻边器直接确认主轴孔中心在机床坐标下的坐标值：将寻边器装在机床主轴上，然后开动机床，测量主轴孔的上下左右四个位置，分别记录下主轴孔的上下左右四个位置在机床上的坐标值。根据四个坐标值，计算得出主轴孔中心的坐标值，即为工件原点。
上述用寻边器直接确认孔的中心，并非真正的工件原点，总会存在0.01-0.03mm的误差，原因如下：
(1)寻边器精度存在误差；
(2)测量孔的上下左右四个位置时存在误差；
(3)主轴旋转时的状态与主轴停转时的状态可能不一致；
(4)寻边器的长度与刀具长度不同，也可能造成影响。
这个误差可能导致惰轮系孔的位置度超差或凸轮轴孔的同轴度超差，严重时将导致机体报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种工件加工原点设定方法，以解决现有技术中采用寻边器直接确认孔的中心，并非真正的工件原点，存在误差易导致工件加工后不合格的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：工件加工原点设定方法，所述工件上至少设有孔Ⅰ和孔Ⅱ，所述孔Ⅰ和孔Ⅱ的轴向一致，包括以下步骤：
(1)将工件安装于机床上；
(2)在所述机床上，采用测量工具找孔Ⅰ中心的坐标值，初步确定工件原点；
(3)测量孔Ⅰ的直径D1；
(4)试加工孔Ⅱ，并测量孔Ⅱ的直径D2；
(5)在所述机床上，测量孔Ⅱ母线到孔Ⅰ母线的距离X1，Y1；
(6)根据X1、Y1、D1和D2，计算孔Ⅱ的实际坐标X，Y；
(7)计算实际坐标值X、Y与程序坐标值的差值，对工件原点进行修正；
(8)重复步骤(4)～步骤(7)，直至差值在0.01mm以内。
作为一种改进，在步骤(2)中，将所述测量工具安装在所述机床的主轴上，开动所述机床，测量孔Ⅰ的四个象限点，分别记录下孔Ⅰ的四个象限点在机床上的坐标值，根据四个坐标值，计算得出孔Ⅰ中心的坐标值，从而初步确定工件原点。
作为一种改进，在步骤(2)中，所述测量工具为寻边器。
作为一种改进，在步骤(5)中，采用杠杆百分表测量距离X1，Y1。
作为一种改进，所述机床为龙门五面体加工中心或落地镗铣加工中心。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于工件加工原点设定方法首先初步确定出工件原点，再通过不断试加工、不断测量，修正了工件原点，使得工件加工后，质量稳定，合格率高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种柴油机机体的测量示意图；
图中：1、主轴孔，2、端面的喷油凸轮轴孔，3、端面的配气凸轮轴孔，4、惰轮孔，5、惰轮孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种工件加工原点设定方法，该工件上至少设有孔Ⅰ和孔Ⅱ，该孔Ⅰ和孔Ⅱ的轴向一致，包括以下步骤：
(1)将工件安装于机床上，机床可以采用龙门五面体加工中心、落地镗铣加工中心等等；
(2)在机床上，采用测量工具找孔Ⅰ中心的坐标值，初步确定工件原点；具体的，将测量工具安装在机床的主轴上，开动机床，测量孔Ⅰ的四个象限点，分别记录下孔Ⅰ的四个象限点在机床上的坐标值，根据四个坐标值，计算得出孔Ⅰ中心的坐标值，从而初步确定工件原点；在本步骤中，测量工具优选为寻边器；
(3)测量孔Ⅰ的直径D1，孔Ⅰ的直径D1可以采用内径千分尺或内径百分表等来测量；
(4)试加工孔Ⅱ，并测量孔Ⅱ的直径D2，孔Ⅱ的直径也可以采用内径千分尺或内径百分表等来测量；
(5)在机床上，测量孔Ⅱ母线到孔Ⅰ母线的距离X1，Y1；在本步骤中，优选采用杠杆百分表测量距离X1，Y1；
(6)根据X1、Y1、D1和D2，计算孔Ⅱ的实际坐标X，Y；
(7)计算实际坐标值X、Y与程序坐标值的差值，对工件原点进行修正；
(8)重复步骤(4)～步骤(7)，直至差值在0.01mm以内。
下面以图1所示的柴油机机体为例，详细介绍本发明。该柴油机机体上设有主轴孔1、端面的喷油凸轮轴孔2、端面的配气凸轮轴孔3、惰轮孔4和惰轮孔5。
该柴油机机体加工原点设定方法，包括以下步骤：
(1)将柴油机机体安装于机床上，机床采用龙门五面体加工中心；
(2)将寻边器安装在机床的主轴上，开动机床，测量主轴孔1的上下左右四个位置，分别记录下主轴孔1的上下左右四个位置在机床上的坐标值，根据四个坐标值，计算得出主轴孔1中心的坐标值，从而初步确定工件原点；
(3)测量主轴孔1的直径D1；
(4)试镗端面的喷油凸轮轴孔2，并测量端面的喷油凸轮轴孔2的直径D2；
(5)在机床上，采用杠杆百分表测量端面的喷油凸轮轴孔2最左侧母线到主轴孔1最左侧母线的水平距离X1，测量端面的喷油凸轮轴孔2最下侧母线到主轴孔1最下侧母线的垂直距离Y1；
(6)计算孔Ⅱ的实际坐标X，Y：X＝X1+(D1-D2)/2，Y＝Y1+(D2-D1)/2；
(7)计算实际坐标值X、Y与程序坐标值的差值，对工件原点进行修正；
(8)重复步骤(4)～步骤(7)，直至差值在0.01mm以内。
上述步骤中，需要说明的是，程序坐标值是根据图纸标注的尺寸L1、L2来确定。
工件原点修正完成后，按照正常工序，完成惰轮孔4、惰轮孔5和端面的配气凸轮轴孔3的半精加工、精加工。再以加工好的端面的配气凸轮轴孔3和端面的喷油凸轮轴孔2为基准，修正工件原点，依次完成所有配气凸轮轴孔和喷油凸轮轴孔的加工。通过上述精确设定加工时的工件原点，惰轮系孔的精度、凸轮轴孔的同轴度均满足图纸要求，且质量稳定。
本发明实施例提供的工件加工原点设定方法，由于首先初步确定出工件原点，再通过不断试加工、不断测量，修正了工件原点，使得工件加工后，质量稳定，合格率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.工件加工原点设定方法，所述工件上至少设有孔Ⅰ和孔Ⅱ，所述孔Ⅰ和孔Ⅱ的轴向一致，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将工件安装于机床上；
(2)在所述机床上，采用测量工具找孔Ⅰ中心的坐标值，初步确定工件原点；
(3)测量孔Ⅰ的直径D1；
(4)试加工孔Ⅱ，并测量孔Ⅱ的直径D2；
(5)在所述机床上，测量孔Ⅱ母线到孔Ⅰ母线的距离X1，Y1；
(6)根据X1、Y1、D1和D2，计算孔Ⅱ的实际坐标X，Y；
(7)计算实际坐标值X、Y与程序坐标值的差值，对工件原点进行修正；
(8)重复步骤(4)～步骤(7)，直至差值在0.01mm以内。
2.根据权利要求1所述的工件加工原点设定方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述测量工具安装在所述机床的主轴上，开动所述机床，测量孔Ⅰ的四个象限点，分别记录下孔Ⅰ的四个象限点在机床上的坐标值，根据四个坐标值，计算得出孔Ⅰ中心的坐标值，从而初步确定工件原点。
3.根据权利要求1所述的工件加工原点设定方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述测量工具为寻边器。
4.根据权利要求1所述的工件加工原点设定方法，其特征在于，在步骤(5)中，采用杠杆百分表测量距离X1，Y1。
5.根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的工件加工原点设定方法，其特征在于，所述机床为龙门五面体加工中心或落地镗铣加工中心。
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