CN107491039A - 一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术 - Google Patents

一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术 Download PDF

Info

Publication number
CN107491039A
CN107491039A CN201710707272.9A CN201710707272A CN107491039A CN 107491039 A CN107491039 A CN 107491039A CN 201710707272 A CN201710707272 A CN 201710707272A CN 107491039 A CN107491039 A CN 107491039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coordinate
holes
coordinate system
axiality
valve body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710707272.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107491039B (zh
Inventor
胡秀文
张森
赵端阳
章国伟
史蕊
文康
苏晓贺
王伟
陈�光
王长亮
申运洲
吴维星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Changzhi Qinghua Machinery Factory
Original Assignee
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Changzhi Qinghua Machinery Factory
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Launch Vehicle Technology CALT, Changzhi Qinghua Machinery Factory filed Critical China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Priority to CN201710707272.9A priority Critical patent/CN107491039B/zh
Publication of CN107491039A publication Critical patent/CN107491039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107491039B publication Critical patent/CN107491039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details, by setting parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32258—Resource, machine assignment preferences, actual and anticipated load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种快速、准确的加工技术，保证伺服阀体内孔同轴度的加工；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术，采用一次对点建立A孔坐标系，用A孔坐标系进行数学计算推出B孔的加工坐标系，把推导计算过程植入数控程序中，执行坐标调取、坐标计算、坐标存储三个步骤产生新的坐标系，即B孔的坐标；最后分别用这两个坐标系加工相对应的孔，保证孔的同轴度要求合格；本发明可广泛应用于数控加工领域。

Description

一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术
技术领域
本发明一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术，属于数控加工技术领域。
背景技术
伺服阀体内部由三级孔组成，不仅要求各孔的孔径公差，同时要求各个孔有同轴度公差，零件结构复杂，产品精度要求高。由于阀体为不规则零件，通常选用在加工中心或铣镗类数控机床上加工。为了保证同轴度要求，加工方法有两种：第一种方法是对点找正法。用找正工具（寻边器、探测器、磁力表架）找正工件，加工完一端后在进行掉头重新装夹找正工件加工另一端。此方法需要重新装夹和二次找正，存在装夹和找正误差，因此不能有效保证孔的同轴度。第二种方法是使用工装间接找正。在加工完任意一端后，准确测量孔径尺寸，配制一根圆柱棒，通过间接测量圆柱棒中心，作为加工另一端的坐标原点，此方法存在圆柱棒和孔的配合误差以及二次测量的重复误差，影响孔的同轴要求。因此，如何在阀体装卡定位精度不高的情况下，利用较简便的测量找正办法，将是提高同轴度精度的关键所在。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种快速、准确的加工技术，保证伺服阀体内孔同轴度的加工。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术，采用一次对点建立A孔坐标系，用A孔坐标系进行数学计算推出B孔的加工坐标系，把推导计算过程植入数控程序中，执行坐标调取、坐标计算、坐标存储三个步骤产生新的坐标系，即B孔的坐标；最后分别用这两个坐标系加工相对应的孔，保证孔的同轴度要求合格。
按下述步骤实施：
第一步：确定坐标推导公式；
第二步：确定工作台旋转中心坐标值；
第三步：确定A孔的坐标系，并将该A孔的坐标系设定为加工基准坐标系，并确定A孔的中心坐标值；
第四步：确定加工基准坐标系各轴坐标值；
第五步：将工件旋转β角，根据第一步中得出的坐标推导公式将β角的数值套入公式得出B孔的加工坐标值，并确定B孔所在坐标系；
第六步：将B孔的加工坐标值输入B孔所在坐标系中，完成B孔工件坐标系的设定；
第七步：根据第三步和第六步中得到的坐标值，输入加工中心，根据设定的参数进行加工，即得到同轴度合格的工件。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明针对不同的台阶通孔类零件，利用坐标旋转计算可实现一次加工保证各孔同轴度的要求，减少了零件装夹次数，节约了制造工装卡具成本，繁琐的计算过程植入到数控程序中，可实现操作简单、运算精确的效果。本发明可运用到不同型号和不同数控系统的四轴类数控机床对各种回转类零件的加工，推广性强，适应面大。
具体实施方式
本发明一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术，采用一次对点建立A孔坐标系，用A孔坐标系进行数学计算推出B孔的加工坐标系，把推导计算过程植入数控程序中，执行坐标调取、坐标计算、坐标存储三个步骤产生新的坐标系，即B孔的坐标；最后分别用这两个坐标系加工相对应的孔，保证孔的同轴度要求合格。
按下述步骤实施：
第一步：确定坐标推导公式；
第二步：确定工作台旋转中心坐标值；
第三步：确定A孔的坐标系，并将该A孔的坐标系设定为加工基准坐标系，并确定A孔的中心坐标值；
第四步：确定加工基准坐标系各轴坐标值；
第五步：将工件旋转β角，根据第一步中得出的坐标推导公式将β角的数值套入公式得出B孔的加工坐标值，并确定B孔所在坐标系；
第六步：将B孔的加工坐标值输入B孔所在坐标系中，完成B孔工件坐标系的设定；
第七步：根据第三步和第六步中得到的坐标值，输入加工中心，根据设定的参数进行加工，即得到同轴度合格的工件。
假设工作台中心与工件坐标原点重合在O点，其回转工作台上有一点A，坐标为（X，Y)，与X轴夹角为α，由A点逆时针转动β角度到B点，坐标为(X’，Y’)，此时AO=BO=R；得以下算术式：
X=R*COSα；
Y=R*SINα；
X’=R*COS(α+β)=XCOSβ-YSINβ；
Y’=R*SIN(α+β)=YCOSβ+XSINβ。
当A点旋转β到B点后，B点在工作坐标系中相对于原始A点的相对坐标为(XΔ，YΔ)；得算术式为：
XΔ=X’-X=XCOSβ-YSINβ-X；
YΔ=Y’-Y=YCOSβ+XSINβ-Y；
其中：XΔ，YΔ的符号由β角旋转方向确定，逆时针为“+”，顺时针为“-”。
式中的X和Y值是坐标点相对工作台中心的位置距离，而实际工作台中心和机床坐标系不可能绝对的重合，因此必须确定工作台中心和工件原点分别在机床坐标系中的坐标值，才能确定两者的相对值。
设XOZ坐标为工作台旋转中心坐标系，O’为回转工作台中心点，在工作台旋转中心坐标中的坐标为（X2，Z2)，B点为工件初始位置的点，工作台旋转中心坐标系原点为（X0，Z0)，A点为旋转后的点，工作台旋转中心坐标原点为（X1，Z1)，通过前面叙述，推导计算A点工作台旋转中心坐标点公式：
X0=X1+(X1-X2)COSβ+(Z1-Z2)SINβ-(X1-X2)
=(X1-X2)COSβ+(Z1-Z2)SINβ+X2 ；
Z0=Z1+(Z1-Z2)COSβ-(X1-X2)SINβ-(Z1-Z2)
=(Z1-Z2)COSβ-(X1-X2)SINβ+Z2；
上述公式可实现零件任意旋转后工件坐标系的设定。
具体实施例
确定DMU100T工作台旋转中心坐标为X2=-0.0647，Y2=-0.0402；
第一步：确定A孔的坐标系为加工基准坐标系，选用1号坐标系，用探测头进行对点得到坐标值为X1和Y1；
第二步：利用坐标提取命令提取1号坐标系中各轴坐标值。格式为：
FN18：SYSREAD Q1=ID503 NR1 IDX1；（X值保存到Q1）
FN18：SYSREAD Q2=ID503 NR1 IDX2；（Y值保存到Q2）
FN18：SYSREAD Q3=ID503 NR1 IDX3；（Z值保存到Q3）
FN18：SYSREAD Q4=ID503 NR1 IDX6；（C值保存到Q4）
第三步：加工B孔时，工件旋转β角180度，通过提取出的坐标值和β角套入公式进行运算，得出B孔的加工坐标系值X0和Y0，设定为2号坐标系。
第四步：利用坐标存储命令把X0和Y0值存入到2号坐标系中，完成B孔工件坐标系的设定。格式为：
CYCL DEF 391 PRESET Table
Q305=+2；NUMBER IN TABLE （存储的坐标号）
Q381=+X0；X-PRESET （X值设置）
Q382=+Y0；Y-PRESET （Y值设置）
Q383=+Z0；Z-PRESET （Z值设置）
Q384=+B；B-PRESET （B值设置）
Q385=+C；C-PRESET （C值设置）
Q386=0；machine datum
Q387=0；activate PRESET。
本发明的加工原理：在加工中心上加工伺服阀体时，为了能有效的保证孔与孔的同轴度，必须要求两端孔加工时的坐标有严格的精度。本发明提出了采用一次对点建立A孔坐标系，用A孔坐标系进行数学计算推出B孔的加工坐标系，把推导计算过程植入数控程序中，执行坐标调取、坐标计算、坐标存储三个步骤产生新的坐标系，即B孔的坐标。最后分别用这两个坐标系加工相对应的孔，保证孔的同轴度要求合格。
本发明选用的是DMU100T五轴加工中心，旋转轴为B轴和C轴，并采用卧式加工方式。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术，其特征在于，采用一次对点建立A孔坐标系，用A孔坐标系进行数学计算推出B孔的加工坐标系，把推导计算过程植入数控程序中，执行坐标调取、坐标计算、坐标存储三个步骤产生新的坐标系，即B孔的坐标；最后分别用这两个坐标系加工相对应的孔，保证孔的同轴度要求合格。
2.根据权利要求1所述的一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术，其特征在于，按下述步骤实施：
第一步：确定坐标推导公式；
第二步：确定工作台旋转中心坐标值；
第三步：确定A孔的坐标系，并将该A孔的坐标系设定为加工基准坐标系，并确定A孔的中心坐标值；
第四步：确定加工基准坐标系各轴坐标值；
第五步：将工件旋转β角，根据第一步中得出的坐标推导公式将β角的数值套入公式得出B孔的加工坐标值，并确定B孔所在坐标系；
第六步：将B孔的加工坐标值输入B孔所在坐标系中，完成B孔工件坐标系的设定；
第七步：根据第三步和第六步中得到的坐标值，输入加工中心，根据设定的参数进行加工，即得到同轴度合格的工件。
CN201710707272.9A 2017-08-17 2017-08-17 一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工方法 Active CN107491039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710707272.9A CN107491039B (zh) 2017-08-17 2017-08-17 一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710707272.9A CN107491039B (zh) 2017-08-17 2017-08-17 一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107491039A true CN107491039A (zh) 2017-12-19
CN107491039B CN107491039B (zh) 2019-10-25

Family

ID=60646290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710707272.9A Active CN107491039B (zh) 2017-08-17 2017-08-17 一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107491039B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109108587A (zh) * 2018-10-31 2019-01-01 青岛淄柴博洋柴油机股份有限公司 一种切割室框架主轴孔加工工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020002420A1 (en) * 1999-09-20 2002-01-03 Junichi Hirai Numerically controlled curved surface machining unit
JP2004192152A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Fuji Heavy Ind Ltd 数値制御装置
CN102266958A (zh) * 2011-07-07 2011-12-07 上海交通大学 基于制孔设备坐标系确定的柔性导轨孔群加工方法
CN205870155U (zh) * 2016-08-12 2017-01-11 马鞍山市恒永利机械科技有限公司 一种工件内孔自动加工装置
CN106843152A (zh) * 2017-03-06 2017-06-13 航天材料及工艺研究所 一种基于五轴机床在线测量的法向圆孔数控加工方法
CN106881634A (zh) * 2015-12-10 2017-06-23 贵州红林机械有限公司 一种钢件衬套台阶孔同轴度的加工方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020002420A1 (en) * 1999-09-20 2002-01-03 Junichi Hirai Numerically controlled curved surface machining unit
JP2004192152A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Fuji Heavy Ind Ltd 数値制御装置
CN102266958A (zh) * 2011-07-07 2011-12-07 上海交通大学 基于制孔设备坐标系确定的柔性导轨孔群加工方法
CN106881634A (zh) * 2015-12-10 2017-06-23 贵州红林机械有限公司 一种钢件衬套台阶孔同轴度的加工方法
CN205870155U (zh) * 2016-08-12 2017-01-11 马鞍山市恒永利机械科技有限公司 一种工件内孔自动加工装置
CN106843152A (zh) * 2017-03-06 2017-06-13 航天材料及工艺研究所 一种基于五轴机床在线测量的法向圆孔数控加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109108587A (zh) * 2018-10-31 2019-01-01 青岛淄柴博洋柴油机股份有限公司 一种切割室框架主轴孔加工工艺
CN109108587B (zh) * 2018-10-31 2020-08-11 青岛淄柴博洋柴油机股份有限公司 一种切割室框架主轴孔加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN107491039B (zh) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108334030B (zh) 一种双摆头结构五轴数控机床rtcp标定及补偿方法
CN106843152B (zh) 一种基于五轴机床在线测量的法向圆孔数控加工方法
CN105467927B (zh) 一种基于配准对齐的免划线锻铸件加工定位方法
CN111037328B (zh) 一种壳体零件在卧式加工中心的定位方法及加工方法
CN106312690A (zh) 航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法
CN106181576B (zh) 一种加工中心回转工作台的中心定位方法及装置
CN107560538A (zh) 基于激光跟踪仪的六自由度机器人工具坐标系的标定方法
CN106078359B (zh) 一种龙门式多主轴制孔组合机床的零点定义与标定方法
CN107717219A (zh) 五轴三维激光切割机rtcp精度误差补偿方法
CN107378497A (zh) 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
CN108829038A (zh) 一种刀尖运动轨迹控制算法
CN110837246A (zh) 五轴数控机床双旋转轴几何误差敏感度分析方法
CN110851919B (zh) 一种斜孔的加工方法
CN102554304A (zh) 铣头体45°相交轴孔的加工方法
CN109648368A (zh) 一种消除数控加工工作台回转误差的工件坐标系设置方法
CN107088788A (zh) 一种基准转换加工方法
CN102049703A (zh) 一种复杂结构零件车铣加工的空间坐标变换方法
CN107491039A (zh) 一种保证伺服阀体内孔同轴度的加工技术
CN103197601A (zh) 刀轴摆动五坐标数控机床摆长测定方法
CN107175359B (zh) X形滑块导轨加工方法
CN109933920A (zh) 一种旋转轴位置偏差的误差矢量建模方法
CN101633126B (zh) 一种适用于机床加工复杂工件的夹具的配置方法
CN112578730A (zh) 自适应加工中基准坐标的快速转换方法
CN116810483A (zh) 基于加工测试的五轴机床旋转轴几何误差辨识方法
CN206794824U (zh) 一种大型球壳体开多孔加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 046012 mailbox, Changzhi, Shanxi, 6

Applicant after: Shanxi spaceflight Qinghua Equipment Co., Ltd.

Applicant after: China Academy of Launch Vehicle Technology

Address before: 046012 mailbox, Changzhi, Shanxi, 6

Applicant before: Qinghua Machinery Plant, Changzhi

Applicant before: China Academy of Launch Vehicle Technology

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant