CN107052899A - 一种带角向孔零件角向定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带角向孔零件角向定位方法，包括步骤：以零件的回转中心为原点建立由第一轴和第二轴构成的水平直角坐标系；将钻孔件移动至定位点，定位点距第一轴的距离L1＝R，距第二轴的距离L2＝(D1‑D2)/2，其中，R为角向孔圆心与零件回转中心的距离，D1为角向孔直径，D2为钻孔件直径；使钻孔件探入角向孔中；转动零件使角向孔的圆心向第二轴靠拢直至角向孔内壁与钻孔件接触；上述定位方法通过已知参数预先计算后得出校正后角向孔应在的位置，然后利用加工机床的钻孔件与零件配合实现定位，因此即使在新品试制、小批量生产或角向孔加工超差等情况下，依然能够快速准确的对零件实现角向定位，缩短加工周期，降低工装成本。
Description
技术领域
本发明涉及零件加工技术领域，特别涉及一种带角向孔零件角向定位方法。
背景技术
在对一类零件进行打孔加工时，如图1所示，图1为本发明实施例提供的带角向孔零件打孔加工完成后的结构示意图，由于零件上的待加工孔2与角向孔1之间均在角度关系，因此需要利用角向孔来确定零件在机床上的角向位置，以便于找准机床的钻孔件，如钻头、放电电极等找准下刀位置。
目前所使用的方法是利用专用夹具上的定位销将零件定位在专用夹具上，然后使用百分表找正夹具的角向位置来确定零件的角向，这种方法对于定位销与角向孔间的配合精度、角向孔及定位销的加工精度提出了很高的要求，在新品试制、小批量生产或零件角向孔加工超差的情况下，难以马上找到合适的定位销，导致加工周期拉长，工装成本上升。
因此，如何改善零件角向定位方法，以快速准确地实现零件的角向定位，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种带角向孔零件角向定位方法，以达到快速准确地实现零件的角向定位的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种带角向孔零件角向定位方法，包括步骤：
1)以零件的回转中心为原点建立由第一轴和第二轴构成的水平直角坐标系；
2)将钻孔件移动至定位点，所述定位点距所述第一轴的距离L1＝R，距所述第二轴的距离L2＝(D1-D2)/2，其中，R为角向孔的圆心与所述零件的回转中心的距离，D1为所述角向孔的直径，D2为所述钻孔件的直径；
3)控制所述零件动作，使所述钻孔件探入所述角向孔中；
4)转动所述零件使所述角向孔的圆心向所述第二轴靠拢，直至所述角向孔的内壁与所述钻孔件接触。
优选地，还包括步骤：
5)控制所述钻孔件垂直于所述第二轴移动，直至与所述角向孔的另一侧内壁接触，记录此时所述钻孔件圆心到所述第二轴的距离为L3，若L2＝L3，或者L2与L3的差值小于预设值时，则定位停止，否则进入步骤6)；
6)控制所述钻孔件沿来时路径移动至与所述定位点位于同一象限内的校正点，所述校正点到所述第二轴的距离L4＝L2±︱L3-L2︱/2，当L2＞L3时，取“-”，当L2＜L3时，取“+”；
7)转动所述零件直到所述角向孔的内壁与所述钻孔件接触。
优选地，还包括步骤：
8)依次重复操作所述步骤5)、所述步骤6)及所述步骤7)，直到L2＝L3，或L2与L3的差值小于预设值。
优选地，所述步骤4)和所述步骤7)中，所述钻孔件与所述角向孔的内壁反复接触2～3次，以使所述零件位置趋于稳定。
优选地，所述步骤1)具体为：
使零件的回转中心与电火花机床的工作台的回转中心重合，以零件外轮廓对刀的方式将放电电极移动至回转中心，并以回转中心为原点建立所述水平直角坐标系。
优选地，所述步骤2)具体为：
调整所述工作台位置，使所述放电电极底部高于所述零件的顶部，并将所述放电电极移动至定位点。
优选地，所述步骤4)具体为：
转动所述工作台，使所述角向孔的内壁与所述放电电极靠近直到所述电火花机床的接触警报响起。
优选地，所述步骤1)中所述钻孔件的直径D2以名义尺寸进行计算，角向孔的圆心与所述零件的回转中心的距离R以及所述角向孔的直径D1以实际尺寸或中差尺寸进行计算。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的带角向孔零件角向定位方法，包括步骤：1)以零件的回转中心为原点建立由第一轴和第二轴构成的水平直角坐标系；2)将钻孔件移动至定位点，定位点距第一轴的距离L1＝R，距第二轴的距离L2＝(D1-D2)/2，其中，R为角向孔的圆心与零件的回转中心的距离，D1为角向孔的直径，D2为钻孔件的直径；3)控制零件动作，使钻孔件探入角向孔中；4)转动零件使角向孔的圆心向第二轴靠拢，直至角向孔的内壁与钻孔件接触；
上述定位方法，利用已知的钻孔件直径、角向孔直径以及角向孔的圆心与零件的回转中心的距离进行计算，得出钻孔件与角向孔内壁配合对零件进行限位使零件角向孔的圆心落在坐标系的其中一个坐标轴上时钻孔件的坐标，然后利用钻孔件与角向孔的配合实现零件的角向定位，与现有相比，这种定位方法，不需要钻孔件与角向孔之间的精确配合，而是巧妙的利用已知参数预先计算后得出校正后角向孔应在的位置，然后利用加工机床的工作台及钻孔件与零件配合实现定位，因此即使在新品试制、小批量生产或零件角向孔加工超差等情况下，依然能够快速准确的对零件实现角向定位，从而实现缩短加工周期，降低工装成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的带角向孔零件打孔加工完成后的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的带角向孔零件角向定位方法步骤1)完成后零件的状态图；
图3为本发明实施例提供的带角向孔零件角向定位方法步骤2)和3)完成后零件的状态图；
图4为本发明实施例提供的带角向孔零件角向定位方法步骤4)完成后零件的状态图。
具体实施方式
本发明提供了一种带角向孔零件角向定位方法，以达到快速准确地实现零件的角向定位的目的。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2-图4，图2为本发明实施例提供的带角向孔零件角向定位方法步骤1)完成后零件的状态图，图3为本发明实施例提供的带角向孔零件角向定位方法步骤2)和3)完成后零件的状态图，图4为本发明实施例提供的带角向孔零件角向定位方法步骤4)完成后零件的状态图。
本发明提供的一种带角向孔零件角向定位方法，包括步骤：
S1：以零件的回转中心为原点建立由第一轴和第二轴构成的水平直角坐标系；
S2：将钻孔件3移动至定位点，定位点距第一轴的距离L1＝R，距第二轴的距离L2＝(D1-D2)/2，其中，R为角向孔1的圆心与零件的回转中心的距离，D1为角向孔1的直径，D2为钻孔件3的直径；
S3：控制零件动作，使钻孔件3探入角向孔1中；
S4：转动零件使角向孔1的圆心向第二轴靠拢，直至角向孔1的内壁与钻孔件3接触。
与现有技术相比，本发明提供的带角向孔零件角向定位方法，利用已知的钻孔件3直径、角向孔1直径以及角向孔1的圆心与零件的回转中心的距离进行计算，得出钻孔件3与角向孔1内壁配合对零件进行限位使零件角向孔1的圆心落在坐标系的其中一个坐标轴上时钻孔件3的坐标，然后利用钻孔件3与角向孔1的配合实现零件的角向定位，与现有相比，这种定位方法，不需要钻孔件3与角向孔1之间的精确配合，而是巧妙的利用已知参数预先计算后得出校正后角向孔1应在的位置，然后利用加工机床的工作台及钻孔件3与零件配合实现定位，因此即使在新品试制、小批量生产或零件角向孔1加工超差等情况下，依然能够快速准确的对零件实现角向定位，从而实现缩短加工周期，降低工装成本的目的。
如图3所示，钻孔件3的坐标为(-R，-(D1-D2)/2)，当然，零件不同，钻孔件3的坐标也可以根据实际情况进行调整，比如，钻孔件3的坐标还可以是(R，(D1-D2)/2)、(-R，(D1-D2)/2)、(R，-(D1-D2)/2)、(-(D1-D2)/2，-R)等等，即钻孔件3的坐标可以根据需要落在坐标系的任意一个象限内。
在精度要求不太严格的情况下，进行到上述的步骤S4即可视为零件的角向定位已经完成，但是在精度要求较高的情况下，若进行到步骤S4，可能会由于角向孔1加工时的误差、角向孔1直径及钻孔件3直径测量时的误差等因素，导致角向孔1的圆心偏离坐标轴，而无法满足零件的精度要求，因此，在本发明实施例中，带角向孔零件角向定位方法还包括角向孔1的校正步骤，该校正步骤包括：
S5：控制钻孔件3垂直于第二轴移动，直至与角向孔1的另一侧内壁接触，记录此时钻孔件3圆心到第二轴的距离为L3，若L2＝L3，或者L2与L3的差值小于预设值时，则说明角向孔1的圆心落在坐标轴上或满足加工要求，此时视为定位完成，停止定位，否则进入步骤S6；
S6：控制钻孔件3沿来时路径移动至与定位点位于同一象限内的校正点，校正点到第二轴的距离L4＝L2±︱L3-L2︱/2，当L2＞L3时，取“-”，当L2＜L3时，取“+”；
S7：转动零件直到角向孔1的内壁与钻孔件3接触。
以图3为例，若L2＞L3，则说明角向孔1圆心处于X轴下方，此时若要使角向孔1圆心向X轴靠近，就需要时校正点到第二轴的距离L4小于L2，而差值正好是L2与L3差值的一半，因此在L4的计算公式中取“-”，反过来，若L2＜L3，则说明角向孔1圆心处于X轴上方，此时若要使角向孔1圆心向X轴靠近，就需要时校正点到第二轴的距离L4大于L2，而差值正好是L2与L3差值的一半，因此在L4的计算公式中取“+”，在进行这一步时为避免钻孔件3与零件干涉，应先将零件逆时针转动。
L2与L3的差值是否满足要求要根据实际加工需要确定，比如，当零件位置度要求为0.3，L2与L3的差值在0.02时完全可以满足加工要求，找正即可结束；若零件位置度要求提高至0.1，L2与L3的差值应该调整至小于0.01。
进一步优化上述技术方案，带角向孔零件角向定位方法还包括步骤：
S8：依次重复操作步骤S5、步骤S6及步骤S7，直到L2＝L3，或L2与L3的差值小于预设值。
通过依次重复操作步骤S5、步骤S6及步骤S7，能够极大的降低零件的角向定位偏差，保证角向定位的准确性，以确保满足加工要求。
在步骤S4和步骤S7中，均以钻孔件3与角向孔1的内壁的接触对零件进行限位，但是在此过程中，可能由于钻孔件3与角向孔1的内壁间的作用力大小不同而出现微小偏差，为避免这一问题，在本发明实施例中，步骤S4和步骤S7中，钻孔件3与角向孔1的内壁反复接触2～3次，直到加工机床的工作台的转轴示数趋于稳定，意味着此时零件位置也趋于稳定。
进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，以具有钻孔件3接触报警功能的电火花机床为例，详细说明各步骤，由此得出带角向孔零件角向定位方法各步骤具体为：
S1：使零件的回转中心与电火花机床的工作台的回转中心重合，以零件外轮廓对刀的方式将放电电极移动至回转中心，并以回转中心为原点建立水平直角坐标系；
S2：调整工作台位置，使放电电极底部高于零件的顶部，以避免放电电极移动时与零件出现干涉，并将放电电极移动至定位点；
S3：通过控制工作台，使角向孔1套在放电电极上；
S4：转动工作台，使角向孔1的内壁与放电电极靠近直到电火花机床的接触警报响起。
当然上述的电火花机床仅仅是本发明实施例提供的一种优选实施方案，只要具有钻孔件3接触报警功能的加工机床均可使用本发明提供的角向定位方法。
步骤S1中钻孔件3的直径D2以名义尺寸进行计算，角向孔1的圆心与零件的回转中心的距离R以及角向孔1的直径D1可根据精度要求以实际尺寸或中差尺寸进行计算，若精度要求不高，则可以使用中差尺寸进行计算，若精度要求较高，则需要使用实际尺寸。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，包括步骤：
1)以零件的回转中心为原点建立由第一轴和第二轴构成的水平直角坐标系；
2)将钻孔件移动至定位点，所述定位点距所述第一轴的距离L1＝R，距所述第二轴的距离L2＝(D1-D2)/2，其中，R为角向孔的圆心与所述零件的回转中心的距离，D1为所述角向孔的直径，D2为所述钻孔件的直径；
3)控制所述零件动作，使所述钻孔件探入所述角向孔中；
4)转动所述零件使所述角向孔的圆心向所述第二轴靠拢，直至所述角向孔的内壁与所述钻孔件接触。
2.根据权利要求1所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，还包括步骤：
5)控制所述钻孔件垂直于所述第二轴移动，直至与所述角向孔的另一侧内壁接触，记录此时所述钻孔件圆心到所述第二轴的距离为L3，若L2＝L3，或者L2与L3的差值小于预设值时，则定位停止，否则进入步骤6)；
6)控制所述钻孔件沿来时路径移动至与所述定位点位于同一象限内的校正点，所述校正点到所述第二轴的距离L4＝L2±︱L3-L2︱/2，当L2＞L3时，取“-”，当L2＜L3时，取“+”；
7)转动所述零件直到所述角向孔的内壁与所述钻孔件接触。
3.根据权利要求2所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，还包括步骤：
8)依次重复操作所述步骤5)、所述步骤6)及所述步骤7)，直到L2＝L3，或L2与L3的差值小于预设值。
4.根据权利要求2所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，所述步骤4)和所述步骤7)中，所述钻孔件与所述角向孔的内壁反复接触2～3次，以使所述零件位置趋于稳定。
5.根据权利要求1-4任一项所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：
使零件的回转中心与电火花机床的工作台的回转中心重合，以零件外轮廓对刀的方式将放电电极移动至回转中心，并以回转中心为原点建立所述水平直角坐标系。
6.根据权利要求5所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：
调整所述工作台位置，使所述放电电极底部高于所述零件的顶部，并将所述放电电极移动至定位点。
7.根据权利要求6所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：
转动所述工作台，使所述角向孔的内壁与所述放电电极靠近直到所述电火花机床的接触警报响起。
8.根据权利要求1-4任一项所述的带角向孔零件角向定位方法，其特征在于，所述步骤1)中所述钻孔件的直径D2以名义尺寸进行计算，角向孔的圆心与所述零件的回转中心的距离R以及所述角向孔的直径D1以实际尺寸或中差尺寸进行计算。
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