CN107378497A - 三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统及其加工和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统及其加工和检测方法,系统包括加工中心、精铣机床、钻床和测量仪,且所在位置构成正方形,所述卧式加工中心、精铣床和钻床两两之间设有传送带,加工中心与测量仪之间设有传送带。方法包括精铣和半精铣,半精铣根据着色探伤的要求放余量,按照加工顺序对壳体交替进行铣削和组合,将壳体逐步组装。测量同轴度时当基准轴线过短,以距离最远的两个孔心为基准来评测其余孔心的偏移量。本发明能够最大效率地利用各设备,减少占地面积,减轻工人负担,节省时间与人力,提高箱体尺寸与组装精度,使加工程序简单易操作,提高箱体尺寸精度,不易变形,减少测量误差,确保孔系定位的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及船用设备加工领域,更具体地,涉及一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统及其加工方法和检测方法。
背景技术
在船舶运输过程中经常用到一种三剖分式的大倾角倾斜箱体,该箱体用于承载齿轮件。如图2所示,箱体可拆分为三个独立的壳体,用螺栓和销子连接,箱体组合后,拥有三组孔系。三剖分式的齿轮箱箱体易变形,加工难度大,牵涉大量的加工技巧。大倾角的倾斜齿轮箱也是工业实践中的难题,需要专用工装和大量的三角函数计算。现有的加工系统体积庞大,操作复杂繁琐,工人负担重,加工技术程序复杂,且不能保证尺寸及组装精度,孔系偏移误差大。
发明内容
本发明的目的是设计一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统并公开了其加工方法和检测方法,能够最大效率地利用各设备,减少占地面积,减轻工人负担,节省时间与人力,提高箱体尺寸与组装精度,使加工程序简单易操作,提高箱体尺寸精度,不易变形,减少测量误差,确保孔系定位的准确度。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统,包括加工中心、精铣机床、钻床和测量仪,且所在位置构成正方形,所述卧式加工中心、精铣床和钻床两两之间设有传送带,加工中心与测量仪之间设有传送带。
上述加工中心与精铣机床之间的传送带为双向传送带,精铣机床与钻床之间的传送带传送方向设为从精铣机床传向钻床,加工中心与钻床之间的传送带传送方向设为从钻床传向加工中心,加工中心与测量仪之间的传送带传送方向设为从加工中心传向测量仪。
上述加工中心为卧式加工中心,所述精铣机床为龙门铣床,所述钻床为摇臂钻床,所述测量仪为三坐标测量仪。
上述加工中心与精铣机床均配有一种倾斜工装,倾斜工装的角度能够根据待加工壳体的角度进行调节。倾斜工装的竖直面设有多个档位,斜面与不同档位连接形成不同的角度,当角度与待加工壳体角度相同时,将壳体置于工装上,可竖直铣削剖分面。倾斜工装的斜面上设有一排销子,销子的母线形成一个平面,用于定位壳体凸缘法兰的侧面。壳体上、下凸缘法兰的侧面需预先铣至平行,皆在工装的同一排销子上定位,壳体翻身铣削时可保证倾斜角度正确。
一种使用上述加工检测系统进行的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工方法,包括精铣和半精铣,半精铣根据着色探伤的要求放余量,按照加工顺序对壳体交替进行铣削和组合,将壳体逐步组装;其中,所述加工顺序如下:
(1)分别半精铣A壳体和B壳体的剖分面,然后将A壳体和B壳体组合后,做Ⅰ基准孔;
(2)半精铣A壳体和B壳体组合件的剖分面;
(3)在C壳体上做Ⅱ基准孔,然后半精铣C壳体的剖分面和底面;
(4)在三个壳体上分别钻拼箱孔然后组合成箱体;
(5)分别半精镗三组孔系,然后将箱体拆分,擦光各剖分面;
(6)将A壳体和B壳体组合,然后精铣组合件的剖分面,再精铣C壳体的剖分面和底面;
(7)将三个壳体组合,精镗各孔系。
上述半精铣过程中,各壳体的剖分面和底面所留余量均为0.8mm。
上述加工方法中使用工艺基准孔保证孔、面的几何关系,铣削剖分面前用卧式加工中心做出工艺基准孔,铣剖分面时用百分表测量基准孔的母线和待加工剖分面的距离。
上述加工方法步骤(5)中精镗孔系时,坐标的确定方法为:
(1)用百分表找正II基准孔的孔心,然后用顶针检查剖分面和底面的余量情况,余量记为a,将该孔心坐标存储为工件坐标系1,将主轴沿剖分面的垂直方向偏移a,则主轴恰好位于剖分面上,将此时的主轴坐标存储为工件坐标系2;
(2)根据工件坐标系2半精镗各孔系,由于剖分面有a余量,所以各孔系的相对位置必须考虑剖分面余量,使用CAD软件可绘制出半精镗的坐标图;
(3)以图纸净尺寸为准,孔系I的坐标为(X1,Y1),孔系II的坐标为(X2,Y2),孔系III的坐标为(X3,Y3),由于孔系II为工件坐标系2的原点,所以X2=0,Y2=0,剖分面有a余量,箱体倾角为θ,则该余量X方向的长度为ΔX=asinθ,Y方向的长度为ΔY=acosθ,因此,孔系I的半精镗孔心坐标为(X1+asinθ,Y1+acosθ),孔系III的半精镗孔系坐标仍为(X3,Y3)。
上述加工方法步骤(7)中的精镗各孔系,在确定各孔的中心距时,按以下方法确定主轴移动距离:
制造一个矩形块,严格保证矩形块的长度L,用螺栓将矩形块固定在箱体端面上,用百分表保证矩形块的角度位置;
主轴精镗完孔系I后,用量块实测主轴与矩形块的距离L1,主轴的X坐标偏移Lx,用量块实测主轴与矩形块的距离L2,用外径千分尺实测主轴的直径D,则主轴半径为R=D/2;
实际的Lx=2R+L1+L2+L,按照该值调整主轴的坐标;
主轴Y方向由于移动距离短,根据加工中心的坐标加工即可。
一种三剖分式大倾角倾斜箱体的检测方法,使用三坐标计量仪测量同轴度,当基准轴线较长时,采用传统的同轴度定义来评价同轴度,当基准轴线过短时,以距离最远的两个孔心为基准来评测其余孔心的偏移量,具体方法为:
每个孔用三坐标测量仪测量2个截面,则基准孔与待测孔可测出4个截面的孔心坐标,分别记为a、b、c、d,设ab距离为L1,bc距离为L2,cd距离为L3;
假设a、b、c、d四点完全共线,即同轴度为零,由于三坐标测量仪存在少量误差,假设b点的测量误差为Δx,则以ab轴线为基准时,测得的d点出现的偏移量为:
本来a、b、c、d四点是共线的,测出的d点却出现了不小的偏移,且与L2、L3、Δx成正比,与L1成反比。
因此,当L1很短,且L2很长时,三坐标计量仪测出的同轴度为虚假数据,在生产中无实际意义。L1越短,L2越长,则误差被放大得越厉害。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明所述的加工与检测系统,能够最大效率地利用各设备,减少占地面积,减轻工人负担,节省时间与人力,提高箱体尺寸与组装精度。
(2)本发明所述加工方法,将加工分为半精加工和精加工,并按照次序将壳体逐步地组合,可显著减少应力变形。
(3)本发明加工前做出工艺基准孔,可保证孔、面的几何关系。
(4)采用矩形块实测主轴偏移量可以提高卧式加工中心的定位精度。
(5)用三坐标计量仪测量同轴度的方法可以极大的减少测量误差,提高数据精确度,确保孔系定位准确。
附图说明
图1为本发明所述三剖分式大倾角倾斜箱体的加工和检测系统的结构布局示意图。
图2为本发明所述三剖分式大倾角倾斜箱体的结构图。
图3为本发明实施例步骤(1)的工艺状态图。
图4为本发明实施例步骤(2)的工艺状态图。
图5为本发明实施例步骤(3)的工艺状态图。
图6为本发明实施例步骤(4)的工艺状态图。
图7为本发明实施例步骤(5)的工艺状态图。
图8为本发明实施例步骤(5)所述的凸缘法兰侧面标示图。
图9为本发明实施例步骤(6)加工C壳体剖分面的工艺状态图。
图10为本发明实施例步骤(6)加工C壳体底面的工艺状态图。
图11为本发明实施例步骤(8)的工艺状态图。
图12为本发明实施例步骤(10)的工艺状态图。
图13为本发明实施例步骤(11)中加工C壳体剖分面的工艺状态图。
图14为本发明实施例步骤(11)中加工C壳体底面的工艺状态图。
图15为本发明实施例步骤(13)中校正坐标的工艺状态图。
图中:1-A壳体,2-B壳体,3-C壳体,4-Ⅰ孔系(Ⅰ基准孔),5-Ⅱ孔系(Ⅱ基准孔),6-Ⅲ孔系(Ⅲ基准孔),7-D剖分面,8-工作台,9-主轴,10-铣刀盘,11-E剖分面,12-F剖分面,13-Ⅰ基准孔的下母线,14-G剖分面,15-底面,16-凸缘法兰的A侧面,17-凸缘法兰的B侧面,18-倾斜工装,19-销子,20-移动前的主轴,21-矩形块,22-移动后的主轴。
具体实施方式
下面将参照附图和实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
实施例1
根据图1所示的一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统,包括卧式加工中心、龙门铣床、摇臂钻床和三坐标测量仪,且所在位置构成正方形,所述卧式加工中心、龙门铣床和摇臂钻床两两之间设有传送带,卧式加工中心与三坐标测量仪之间设有传送带。
本实施例所述卧式加工中心与龙门铣床之间的传送带为双向传送带,龙门铣床与摇臂钻床之间的传送带传送方向设为从龙门铣床传向摇臂钻床,卧式加工中心与摇臂钻床之间的传送带传送方向设为从摇臂钻床传向卧式加工中心,卧式加工中心与三坐标测量仪之间的传送带传送方向设为从卧式加工中心传向三坐标测量仪。
本实施例所述加工中心与精铣机床上均配有一种角度能够根据待加工壳体的角度进行调节的倾斜工装,倾斜工装的竖直面设有多个档位,斜面与不同档位连接形成不同的角度,倾斜工装的斜面上设有一排销子,销子的母线形成一个平面,用于定位壳体凸缘法兰的侧面。
一种采用上述加工检测系统进行的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工及检测方法,其工艺步骤如下:
(1)半精铣A壳体的剖分面(机床:卧式加工中心)。
如图3所示,先用卧式加工中心加工A壳体1的D剖分面7。将另一个剖分面垫平在工作台8上,用铣刀盘10精铣D剖分面7至图纸尺寸。然后在加工中心上钻出D剖分面7上的拼箱孔。
(2)半精铣B壳体的剖分面(机床:卧式加工中心)。
如图4所示,用卧式加工中心加工B壳体2的E剖分面11。将另一个剖分面垫平在工作台8上,用铣刀盘10精铣E剖分面11至图纸尺寸。然后在加工中心上钻出E剖分面11上的拼箱孔。
(3)组合A壳体和B壳体,做基准孔(机床:卧式加工中心)。
如图5所示,用标准件组合A壳体1和B壳体2。组合件上卧式加工中心,擦光I孔系4的孔口一段,记为I基准孔。
(4)半精铣组合件的剖分面(机床:龙门铣床)
如图6所示,组合件上龙门式铣床,F剖分面12朝上,用丝表校正F剖分面跳动≤1mm。用铣刀盘10半精铣F剖分面12,留0.8mm精加工余量。若I孔系4与F剖分面12的图纸净距离为L,则工序尺寸为L+0.8。
测量L+0.8的方法为:将百分表吸在主轴9上,让百分表测头触碰F剖分面12,调整百分表示数为零。移动主轴9,使百分表测头触碰I基准孔的下母线13,且使百分表示数为零。记下主轴9移动的坐标值Lz,并实测的I基准孔4的半径R,则尺寸L+0.8=Lz-R。
(5)C壳体做基准孔(机床:卧式加工中心)。
如图7所示,C壳体3的倾斜角度为θ,II孔系5与底面15的图纸净尺寸为L1。
上卧式加工中心,将底面15垫平于工作台8上。主轴9上顶针,用顶针粗略找正II孔系5的孔心,设为工件坐标系的X0点。用顶针找正底面15,Y坐标先移动假设的底面余量(如6mm),再移动L1,设为工件坐标系的Y0点。工件坐标系逆时针旋转θ,Siemens系统采用指令ROT RPL=θ,Fanuc系统采用指令G68Rθ。工件坐标系旋转后,移动X坐标,用顶针检查G剖分面14的余量情况,若余量不均匀,则修改工件坐标系的原点,尽量保证底面15和G剖分面14的余量均匀。工件坐标系原点确定后,擦光II孔系5的孔口一段,记为II基准孔5。
卧式加工中心的工作台8旋转90°,用铣刀盘10擦光图8所示的凸缘法兰B侧面17。
C壳体3翻身,置于倾角为θ的倾斜工装上。用百分表校平凸缘法兰的侧面B,用铣刀盘擦光图8所示的凸缘法兰A侧面16。
A侧面16和B侧面17在后续工序中与倾斜工装18的定位面配合,保证铣削后的G剖分面14和底面15的正确角度。
在本工序中,II基准孔5保证C壳体3的剖分面和底面皆有0.8mm余量。
(6)半精铣C壳体的剖分面和底面(机床:龙门铣床)。
如图9所示,将倾角为θ的倾斜工装18置于龙门式铣床的工作台上,然后将C壳体3置于工装的斜面上,保证凸缘法兰的B侧面17与工装上的一排销子19贴死。
用铣刀盘10半精铣C壳体3的G剖分面14,保证尺寸为R+0.8mm。
测量尺寸R+0.8mm的方法为:用百分表测量G剖分面14与II基准孔5下母线的距离,主轴9移动的坐标即为该值。
如图10所示,将C壳体3翻身,保证凸缘法兰的B侧面17与工装上的一排销子19贴死。II基准孔5与底面15的图纸净尺寸为L,本工序留0.8mm余量,即用铣刀盘10按尺寸L+0.8mm半精铣底面。
测量尺寸L+0.8的方法为:用百分表测量底面15与II基准孔5上母线的距离Lz,加上II基准孔5的实测半径R,即为L+0.8mm。
(7)钻拼箱孔,合箱(机床:摇臂钻床)。
用摇臂钻床钻出A壳体1、B壳体2、C壳体3上的拼箱孔,钳工合箱,标准件紧固。注意不要钻铰剖分面上的销孔。
(8)半精镗各孔系(机床:卧式加工中心)
组合箱体上卧式加工中心的工作台8,用等高块垫平。用百分表校正底面跳动≤0.1mm。移动机床V轴(即工作台的运动方向),用百分表校正C壳体3凸缘法兰的B侧面17,使B侧面与V轴平行,若不平行则旋转机床B轴(即工作台的旋转方向)。
在本工序中,半精镗II孔系5、III孔系6时,希望孔心恰好处于实际的剖分面上,这样各剖分面的余量去除后,上、下半圆孔基本相同,可大大减少精镗时的复映误差。假如上、下半圆不同,则精镗时容易复制其形状误差。
如图11所示,首先用百分表找正II基准孔5的孔心。该基准孔为半孔,找正三个点即可。然后用顶针检查剖分面和底面的余量情况,各有0.8mm余量则无误。将该孔心坐标存储为工件坐标系1。
将主轴9沿剖分面的垂直方向偏移0.8mm,则主轴9恰好位于剖分面上。将此时的主轴坐标存储为工件坐标系2。
根据工件坐标系2半精镗各孔系,所有平面、内孔皆放单边2mm余量。由于剖分面有0.8mm余量,所以各孔系的相对位置必须考虑剖分面余量,使用CAD软件可绘制出半精镗的坐标图。
假设以图纸净尺寸为准,I孔系4的坐标为(X1,Y1),II孔系5的坐标为(X2,Y2),III孔系6的坐标为(X3,Y3)。
由于II孔系5为工件坐标系2的原点,所以X2=0,Y2=0。
剖分面有0.8mm余量,箱体倾角为θ,则该余量X方向的长度为ΔX=0.8sinθ,Y方向的长度为ΔY=0.8cosθ。
因此,I孔系4的半精镗孔心坐标为(X1+0.8sinθ,Y1+0.8cosθ)。
III孔系6的半精镗孔系坐标仍为(X3,Y3)。
半精镗的各孔系坐标如表1所示:
表1半精镗的各孔系坐标
孔系 | 图纸坐标 | 半精镗坐标 |
I孔系 | (X1,Y1) | (X1+0.8sinθ,Y1+0.8cosθ) |
II孔系 | (0,0) | (0,0) |
III孔系 | (X3,Y3) | (X3,Y3) |
半精镗后,返回工件坐标系1,在II孔系5孔口擦光一段,作为精铣C壳体3剖分面和底面的基准孔,该基准孔仍记为II基准孔5。
(9)擦光A壳体和B壳体的剖分面(机床:卧式加工中心)
拆开A壳体1、B壳体2、C壳体3。
为了消除各壳体的应力变形,按照图3和图4的装夹方法,在卧式加工中心上将A壳体1的D剖分面7和B壳体2的E剖分面11擦光一刀,光出即可。注意必须先校正好D剖分面7和E剖分面11。
(10)精铣组合件的剖分面(机床:龙门铣床)
用标准件组合A壳体1和B壳体2,钻铰销孔,上销以精确定位A壳体1和B壳体2。
精铣剖分面前,对F剖分面12的焊缝部位进行着色探伤,发现焊接缺陷则及时补焊处理。
组合件上龙门铣床,按图12进行装夹,用百分表校正F剖分面12跳动≤0.1,压板压牢。按图纸尺寸L精铣F剖分面12,保证粗糙度≤Ra 1.6,平面度≤0.05。为了保证平面度,在精铣最后一刀前应松一下压板,以释放压紧变形。
(11)精铣C壳体的剖分面和底面(机床:龙门铣床)
如图13所示,将倾角为θ的倾斜工装18置于龙门式铣床的工作台上,然后将C壳体3置于工装的斜面上,保证凸缘法兰的B侧面17与工装上的一排销子19贴死。
用铣刀盘精铣C壳体3的G剖分面14,保证尺寸R。精铣最后一刀前要松一下压板,需保证粗糙度≤Ra 1.6,平面度≤0.05。
测量尺寸R的方法为:用百分表测量G剖分面14与II基准孔5下母线的距离,主轴9移动的坐标即为该值。
如图14所示,将C壳体3翻身,保证凸缘法兰的B侧面17与工装上的一排销子19贴死。精铣底面15,保证II基准孔5与底面15的图纸净尺寸为L。
测量尺寸L的方法为:用百分表测量底面15与II基准孔5上母线的距离Lz,加上II基准孔5的实测半径R,即为L。
(12)组合各壳体,钻铰销孔(机床:摇臂钻床)
组合A壳体1、B壳体2、C壳体3,在自由状态下,用0.05mm塞尺测量剖分面间隙,塞尺不得插入1/3。若塞尺检测不合格,则剖分面必须重新铣削。
用标准件紧固各壳体,在摇臂钻床上配钻铰销孔,上销。
(13)精镗各孔系(机床:卧式加工中心)。
组合箱体上卧式加工中心的工作台8,用等高块垫平。用百分表校正底面15跳动≤0.1mm。移动机床V轴(即工作台的运动方向),用百分表校正C壳体3凸缘法兰的B侧面17,使该侧面与V轴平行,若不平行则旋转机床B轴(即工作台的旋转方向)。
精铣各端面至图纸尺寸。半精镗各轴承孔,放双边1.5mm余量。
在确定各孔的中心距时,若加工中心的定位精度良好,能满足中心距公差要求,则按坐标加工即可。若定位精度不能满足要求,则按以下方法确定主轴移动距离:
如图15所示,制造一个矩形块21,严格保证矩形块21的长度L。在箱体的端面上钻攻出螺纹孔(图纸上已有的端面螺孔),用螺栓将矩形块21固定在箱体端面上,用百分表保证矩形块21的角度位置。
主轴精镗完I孔系4后,用量块实测移动前的主轴20与矩形块21的距离L1。主轴的X坐标偏移Lx,用量块实测移动后的主轴22与矩形块21的距离L2。用外径千分尺实测主轴的直径D,则主轴半径为R=D/2。
实际的Lx=2R+L1+L2+L,按照该值调整主轴的坐标。
主轴Y方向由于移动距离短,机床精度一般可以满足要求,所以根据加工中心的坐标加工即可。
根据上述方法找正的坐标精镗各孔系。
如果孔系较长,需要调头镗孔,则工作台旋转180°后,需再次用百分表校正C壳体3凸缘法兰的B侧面17,使其与V轴平行。如此便可保证调头前后孔系的同轴度。
(14)各孔系形位公差的检测(机床:三坐标测量仪)
箱体精镗完毕后,用三坐标测量仪进行形位公差的检测。
各轴承孔圆柱度、各孔系平行度、各中心距的检测比较简单,在生产实践中并无争议。
在测量孔系同轴度时,每个孔用三坐标测量仪测量2个截面,则基准孔与待测孔可测出4个截面的孔心坐标,分别记为a、b、c、d,设ab距离为L1,bc距离为L2,cd距离为L3。
假设a、b、c、d四点完全共线,即同轴度为零,由于三坐标测量仪存在少量误差,假设b点的测量误差为Δx,则以ab轴线为基准时,测得的d点出现的偏移量为:
本来a、b、c、d四点是共线的,测出的d点却出现了不小的偏移,且与L2、L3、Δx成正比,与L1成反比。
因此,当L1很短,且L2很长时,三坐标计量仪测出的同轴度为虚假数据,在生产中无实际意义。L1越短,L2越长,则误差被放大得越厉害。
综上,在基准轴线较长时,采用传统的同轴度定义评价同轴度。在基准轴线较短时,则以距离最远的两个孔心为基准,去测量其他孔心的偏移程度。
上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (9)
1.一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统,其特征在于包括加工中心、精铣机床、钻床和测量仪,且所在位置构成正方形,所述卧式加工中心、精铣床和钻床两两之间设有传送带,加工中心与测量仪之间设有传送带。
2.根据权利要求1所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统,其特征在于所述加工中心与精铣机床均配有一种倾斜工装(18),倾斜工装(18)的角度能够根据待加工壳体的角度进行调节。
3.根据权利要求2所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统,其特征在于所述倾斜工装(18)的竖直面设有多个档位,斜面与不同档位连接形成不同的角度,斜面上设有一排销子(19),销子的母线形成一个平面。
4.一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工方法,基于权利要求1所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统,所述箱体可拆分为三个独立的壳体,用螺栓和销子连接,箱体组合后,拥有三组孔系,其特征在于包括精铣和半精铣,半精铣根据着色探伤的要求放余量,按照加工顺序对壳体交替进行铣削和组合,将壳体逐步组装。
5.根据权利要求4所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工方法,其特征在于所述加工顺序如下:
(1)分别半精铣A壳体(1)和B壳体(2)的剖分面,然后将A壳体(1)和B壳体(2)组合后,做Ⅰ基准孔(4);
(2)半精铣A壳体(1)和B壳体(2)组合件的剖分面;
(3)在C壳体(3)上做Ⅱ基准孔(5),然后半精铣C壳体(3)的剖分面和底面;
(4)在三个壳体上分别钻拼箱孔然后组合成箱体;
(5)分别半精镗三组孔系,然后将箱体拆分,擦光各剖分面;
(6)将A壳体(1)和B壳体(2)组合,然后精铣组合件的剖分面,再精铣C壳体(3)的剖分面和底面;
(7)将三个壳体组合,精镗各孔系。
6.根据权利要求4所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工方法,其特征在于所述加工方法中使用工艺基准孔保证孔、面的几何关系,铣削剖分面前用卧式加工中心做出工艺基准孔,铣剖分面时用百分表测量基准孔的母线和待加工剖分面的距离。
7.根据权利要求5所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工方法,其特征在于所述步骤(5)中精镗孔系时,坐标的确定方法为:
(1)用百分表找正II基准孔(5)的孔心,然后用顶针检查剖分面和底面的余量情况,余量记为a,将该孔心坐标存储为工件坐标系1,将主轴(9)沿剖分面的垂直方向偏移a,则主轴(9)恰好位于剖分面上,将此时的主轴坐标存储为工件坐标系2;
(2)根据工件坐标系2半精镗各孔系,由于剖分面有a余量,所以各孔系的相对位置必须考虑剖分面余量,使用CAD软件可绘制出半精镗的坐标图;
(3)以图纸净尺寸为准,I孔系(4)的坐标为(X1,Y1),II孔系(5)的坐标为(X2,Y2),III孔系(6)的坐标为(X3,Y3),由于II孔系(5)为工件坐标系2的原点,所以X2=0,Y2=0,剖分面有a余量,箱体倾角为θ,则该余量X方向的长度为ΔX=asinθ,Y方向的长度为ΔY=acosθ,因此,I孔系(4)的半精镗孔心坐标为(X1+asinθ,Y1+acosθ),III孔系(6)的半精镗孔系坐标仍为(X3,Y3)。
8.根据权利要求5所述的三剖分式大倾角倾斜箱体的加工方法,其特征在于所述步骤(7)中的精镗各孔系,在确定各孔的中心距时,按以下方法确定主轴移动距离:
制造一个矩形块(21),严格保证矩形块(21)的长度L,用螺栓将矩形块(21)固定在箱体端面上,用百分表保证矩形(21)块的角度位置;
主轴精镗完I孔系(4)后,用量块实测移动前的主轴(20)与矩形块(21)的距离L1,主轴的X坐标偏移Lx,用量块实测移动后的主轴(22)与矩形块(21)的距离L2,用外径千分尺实测主轴的直径D,则主轴半径为R=D/2;
实际的Lx=2R+L1+L2+L,按照该值调整主轴的坐标;
主轴Y方向由于移动距离短,根据加工中心的坐标加工即可。
9.一种三剖分式大倾角倾斜箱体的检测方法,使用三坐标计量仪测量孔系同轴度时,其特征在于当基准轴线过短时,则基准孔与待测孔以距离最远的两个孔心为基准来评测孔心的偏移量,具体方法为:
每个孔用三坐标测量仪测量2个截面,则基准孔与待测孔可测出4个截面的孔心坐标,分别记为a、b、c、d,设ab距离为L1,bc距离为L2,cd距离为L3;
假设a、b、c、d四点完全共线,即同轴度为零,由于三坐标测量仪存在少量误差,假设b点的测量误差为Δx,则以ab轴线为基准时,测得的d点出现的偏移量为:
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>L</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>L</mi>
<mn>2</mn>
<mo>+</mo>
<mi>L</mi>
<mn>3</mn>
<mo>)</mo>
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<mi>x</mi>
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<mrow>
<mi>L</mi>
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</mrow>
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<mo>.</mo>
</mrow>
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109352421A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 资阳中工机车传动有限公司 | 一种数控镗床快速对刀方法 |
CN110253228A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-20 | 南京高精船用设备有限公司 | 一种大型组合式薄壁箱体制造精度保证方法 |
CN111037362A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | 一种剖分式零件的加工找正方法 |
CN111112955A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-08 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 多分流分体式箱体及其加工方法 |
CN113102804A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-13 | 常州宝菱重工机械有限公司 | 基准定位点设定错位加工孔的方法 |
CN113732633A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-03 | 牧野机床(中国)有限公司 | 一种组合件的加工方法 |
CN114102051A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-01 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种采棉打包一体机的箱体框架的加工方法 |
CN114137909A (zh) * | 2021-11-27 | 2022-03-04 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | 一种Fanuc系统用测头进行孔基准找正的编程方法 |
CN117564782A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种高精度同轴孔系的加工方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101625227A (zh) * | 2009-08-05 | 2010-01-13 | 南车戚墅堰机车有限公司 | 机车抱轴箱轴承孔同轴度测量方法 |
CN101666376A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-03-10 | 重庆清平机械厂 | 齿轮箱箱体箱盖的加工方法 |
CN202629018U (zh) * | 2012-05-18 | 2012-12-26 | 杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 | 一种采用箱体斜分式的倾角传动齿轮箱 |
CN104374348A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-25 | 广东鸿图南通压铸有限公司 | 一种检测圆孔同轴度的装置及方法 |
CN104647044A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-05-27 | 浙江畅尔智能装备股份有限公司 | 一种汽车制动钳支架的加工工艺 |
CN105750601A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-07-13 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种用于提高大型齿轮箱箱体装置形位精度的加工方法 |
CN106925997A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种自动钻铣系统及方法、钻铣生产线 |
CN206464817U (zh) * | 2017-02-13 | 2017-09-05 | 盐城工学院 | 变压器的机箱加工系统和变压器的自动加工系统 |
CN207387037U (zh) * | 2017-09-08 | 2018-05-22 | 南京高精船用设备有限公司 | 一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统 |
-
2017
- 2017-09-08 CN CN201710806215.6A patent/CN107378497B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101625227A (zh) * | 2009-08-05 | 2010-01-13 | 南车戚墅堰机车有限公司 | 机车抱轴箱轴承孔同轴度测量方法 |
CN101666376A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-03-10 | 重庆清平机械厂 | 齿轮箱箱体箱盖的加工方法 |
CN202629018U (zh) * | 2012-05-18 | 2012-12-26 | 杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 | 一种采用箱体斜分式的倾角传动齿轮箱 |
CN104374348A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-25 | 广东鸿图南通压铸有限公司 | 一种检测圆孔同轴度的装置及方法 |
CN104647044A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-05-27 | 浙江畅尔智能装备股份有限公司 | 一种汽车制动钳支架的加工工艺 |
CN106925997A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种自动钻铣系统及方法、钻铣生产线 |
CN105750601A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-07-13 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种用于提高大型齿轮箱箱体装置形位精度的加工方法 |
CN206464817U (zh) * | 2017-02-13 | 2017-09-05 | 盐城工学院 | 变压器的机箱加工系统和变压器的自动加工系统 |
CN207387037U (zh) * | 2017-09-08 | 2018-05-22 | 南京高精船用设备有限公司 | 一种三剖分式大倾角倾斜箱体的加工与检测系统 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109352421A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 资阳中工机车传动有限公司 | 一种数控镗床快速对刀方法 |
CN110253228A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-20 | 南京高精船用设备有限公司 | 一种大型组合式薄壁箱体制造精度保证方法 |
CN111037362A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | 一种剖分式零件的加工找正方法 |
CN111037362B (zh) * | 2019-12-18 | 2020-11-27 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | 一种剖分式零件的加工找正方法 |
CN111112955A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-08 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 多分流分体式箱体及其加工方法 |
CN113102804B (zh) * | 2021-04-07 | 2022-05-17 | 常州宝菱重工机械有限公司 | 基准定位点设定错位加工孔的方法 |
CN113102804A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-13 | 常州宝菱重工机械有限公司 | 基准定位点设定错位加工孔的方法 |
CN113732633A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-03 | 牧野机床(中国)有限公司 | 一种组合件的加工方法 |
CN114137909A (zh) * | 2021-11-27 | 2022-03-04 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | 一种Fanuc系统用测头进行孔基准找正的编程方法 |
CN114137909B (zh) * | 2021-11-27 | 2023-06-16 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | 一种Fanuc系统用测头进行孔基准找正的编程方法 |
CN114102051A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-01 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种采棉打包一体机的箱体框架的加工方法 |
CN114102051B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-02-03 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种采棉打包一体机的箱体框架的加工方法 |
CN117564782A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种高精度同轴孔系的加工方法 |
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