CN107649904A - 一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置 - Google Patents
一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107649904A CN107649904A CN201710966071.0A CN201710966071A CN107649904A CN 107649904 A CN107649904 A CN 107649904A CN 201710966071 A CN201710966071 A CN 201710966071A CN 107649904 A CN107649904 A CN 107649904A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clamping device
- angle
- tapered plane
- plane
- baseplane
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
- B23Q3/06—Work-clamping means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
Abstract
一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置，该装夹装置的横截面呈直角梯形，包含相互平行的顶平面与底平面，以及一个斜平面，斜平面与竖直方向所呈角度大于零件上最大闭角角度，斜平面上分布有两个定位孔和若干个螺栓孔，所述的顶平面上有一个垂直的基准孔，斜平面下方有一个与底平面垂直的基准边；将装夹装置置于数控机床的平台上，底平面与机床平台贴合，基准边平行于机床X方向，将零件定位安装在装夹装置的斜平面上；利用装夹装置上基准孔和定位孔的相对关系建立加工坐标系，加工坐标系的原点与基准孔的中心重合；通过在上述加工坐标系下建立的数控加工程序完成工件的五轴摆角加工。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，特别是一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置。
背景技术
在数控铣削加工中，一般按照零件的安装方式及机床主轴的主加工方向，将加工方式分为立式加工和卧式加工。在立式加工方式下，零件为水平安装，机床主轴的主加工方向为竖直方向，如图1所示；在卧式加工方式下，零件为竖直安装，机床主轴的主加工方向为水平方向，如图2所示。
但是，在目前广泛应用的转台式立卧转换五轴加工中心设备上，无论立式加工方式还是卧式加工方式，都存在一定的局限性，限制了零件的加工范围，影响了设备效能的发挥。
在传统的立式加工方式下，由于转台式立卧转换五轴加工中心的机床结构限制，机床的Y向行程一般相对较小，因此，限制了零件的宽度方向加工范围，宽度稍大的零件加工时很容易出现Y向超行程而无法加工。
在卧式加工方式下，由于转台式立卧转换五轴加工中心的主轴摆角一般最大至水平方向，即刀尖不会上仰，因此，当零件出现如图所示闭角结构时，将无法通过五轴摆角完成闭角结构加工，限制了五轴摆角的加工范围。特别是在航空结构件中，闭角结构是大量存在的结构，因此，设备的可加工范围受到很大限制。
发明内容
本发明的目的在于设计一种能扩展转台式立卧转换五轴加工中心Y向加工范围以及五轴摆角加工范围的闭角数控加工方法和装夹装置。
通过这种加工方法和装夹装置，解决了转台式立卧转换五轴加工中心在立式加工方式下存在的Y向行程不足和在卧式加工方式下五轴摆角加工行程不足问题，大大扩展了设备的可加工范围。
一种数控加工零件闭角的方法，其特征在于包含以下内容：1)有一个装夹装置，该装夹装置的横截面呈直角梯形，包含相互平行的顶平面与底平面，以及一个斜平面，斜平面与竖直方向所呈角度大于零件上最大闭角角度，斜平面上分布有两个定位孔和若干个螺栓孔，所述的顶平面上有一个垂直的基准孔，底平面与斜平面相邻的一侧边为基准边；2)将装夹装置置于数控机床的平台上，底平面与机床平台贴合，基准边平行于机床X方向，将零件定位安装在装夹装置的斜平面上；3)利用装夹装置上基准孔和定位孔的相对关系建立加工坐标系，加工坐标系的原点与基准孔的中心重合；4)通过在上述加工坐标系下建立的数控加工程序完成零件的五轴摆角加工。
本发明的优点在于，针对转台式立卧转换五轴加工中心在立式加工方式下存在的Y向行程不足，通过将零件大角度倾斜安装，大大减小了零件加工所需的Y向行程，从而使宽度较大的零件得以加工。同时，针对在卧式加工方式下五轴摆角加工行程不足问题，通过将零件的倾斜安装，弥补了卧式加工方式下五轴摆角加工行程不足，使原先超出五轴摆角加工范围的结构处于可加工范围之内，大大扩展了设备的可加工范围。
以下结合实施例附图对该发明作进一步详细描述：
附图说明：
图1是立式加工方式示意图；
图2是卧式加工方式示意图；
图3是待加工零件结构示意图；
图4是待加工零件剖面图；
图5是闭角数控加工装夹装置轴测图；
图6是闭角数控加工装夹装置侧视图；
图7是待加工零件毛坯示意图；
图8是待加工零件毛坯剖面图；
图9是闭角数控加工第一工位装夹轴测图；
图10是闭角数控加工第一工位装夹剖面图；
图11是闭角数控加工第二工位装夹轴测图；
图12是闭角数控加工第二工位装夹剖面图。
图中编号说明：1机床平台、2零件、3加工刀具、4加工坐标系、5装夹装置、6基准孔、7顶平面、8斜平面、9定位孔、10螺栓孔、11基准边、12台阶、13底平面、14零件毛坯、15定位通孔、16沉头孔、17螺栓通孔、18定位销、19螺栓
具体实施方式
本实施例以一种带有双面槽腔结构的零件2为例进行详细说明，零件结构示意图见图3，剖面结构见图4。零件为双面多槽腔结构，带有角度变化的缘板及立筋，最大闭角角度β。
首先，依据零件结构设计闭角数控加工的装夹装置5。图5是闭角数控加工装夹装置轴测图，图6是闭角数控加工装夹装置侧视图。该装夹装置5的横截面呈直角梯形，顶部窄，底部宽。底平面13为矩形，与机床平台贴合；顶平面7也为矩形，用于加工时Z向对刀；顶平面7与底平面13相平行。底部两端向外各伸出一台阶12，用于在机床上压紧。一个侧面为斜平面8，斜平面8与竖直方向所呈角度α略大于零件2上最大闭角角度β；斜平面8上分布有两个垂直于斜平面的定位孔9，用于零件2的定位，同时分布有4个螺栓孔10，用于零件2的压紧，螺栓孔10的位置分布依据零件结构设置于四周；斜平面8的下方有一个沿长度方向的基准边11，用于装夹装置5的找正。在顶平面7上，分布有一个垂直于顶平面的基准孔6，该基准孔6相对于斜平面8上的两个定位孔9有精确位置度要求，用于加工时加工坐标系原点的建立。该装置材质可为铝合金。
图7是待加工零件毛坯示意图，图8是待加工零件毛坯剖面图。在进行闭角数控加工前，零件毛坯14应预制好上下基准平面；预制好两个定位通孔15，定位通孔15的位置与装夹装置5的两个定位孔9匹配，用于零件定位；预制好4个螺栓通孔17以及双面沉头孔16，位置与装夹装置5的螺栓孔10匹配，用于零件的压紧。
图9是闭角数控加工第一工位装夹轴测图；图10是闭角数控加工第一工位装夹剖面图。先将装夹装置5安装在机床平台1上，底平面与机床平台1贴合，基准边12平行于机床X方向。再将零件毛坯14安装在装夹装置5的斜平面上，零件毛坯14的基准平面与斜平面贴合，用两个定位销18插定位孔定位，用内六方螺栓19通过螺栓孔压紧零件毛坯14。用装夹装置5的顶平面进行Z向对刀，设置加工坐标系4的Z向基准；用装夹装置顶平面上的基准孔找正，设置加工坐标系的原点，从而建立零件的加工坐标系4。以此加工坐标系4为坐标基准，建立零件的数控加工程序。通过机床五轴摆角加工，完成零件第一面的加工。由于零件的安装倾斜角度α大于零件上最大闭角结构角度β，使原先超出五轴摆角加工范围的结构处于可加工范围之内。
图11是闭角数控加工第二工位装夹轴测图；图12是闭角数控加工第二工位装夹剖面图。将完成第一面加工的零件拆下，绕X轴翻面，重新安装在装夹装置5的斜平面上，仍然采用两孔一面定位，用内六方螺栓19压紧，加工坐标系4保持不变。通过机床五轴摆角加工，完成零件第二面的加工。
此外，如果待加工零件仅为单面结构，无须两面加工，则可以省去第二工位的加工步骤，其余保持不变。
Claims (2)
1.一种数控加工零件闭角的方法，其特征在于包含以下内容：1)有一个装夹装置，该装夹装置的横截面呈直角梯形，包含相互平行的顶平面与底平面，以及一个斜平面，斜平面与竖直方向所呈角度大于零件上最大闭角角度，斜平面上分布有两个定位孔和若干个螺栓孔，所述的顶平面上有一个垂直的基准孔，斜平面下方有一个与底平面垂直的基准边；2)将装夹装置置于数控机床的平台上，底平面与机床平台贴合，基准边平行于机床X方向，将零件定位安装在装夹装置的斜平面上；3)利用装夹装置上基准孔和定位孔的相对关系建立加工坐标系，加工坐标系的原点与基准孔的中心重合；4)通过在上述加工坐标系下建立的数控加工程序完成工件的五轴摆角加工。
2.一种数控加工零件闭角的装夹装置，其特征在于，该装夹装置的横截面呈直角梯形，包含相互平行的顶平面与底平面，以及一个斜平面，斜平面与竖直方向所呈角度大于零件上最大闭角角度，斜平面上分布有两个定位孔和若干个螺栓孔，所述的顶平面上有一个垂直的基准孔，斜平面下方有一个与底平面垂直的基准边。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710966071.0A CN107649904A (zh) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | 一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710966071.0A CN107649904A (zh) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | 一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107649904A true CN107649904A (zh) | 2018-02-02 |
Family
ID=61118236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710966071.0A Pending CN107649904A (zh) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | 一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107649904A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111331428A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-26 | 许昌烟草机械有限责任公司 | 加工中心机床斜面夹具零点坐标转换工具、装置和方法 |
| CN112045443A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-08 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种四轴机床偏心装夹工件加工方法 |
| CN113977310A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-28 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种三坐标数控铣可加工闭角的定位夹具和工艺方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201579602U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-09-15 | 柳州福臻车体实业有限公司 | 一种数控机床角度辅助工作台组件 |
| CN101890646A (zh) * | 2010-06-12 | 2010-11-24 | 四川成飞集成科技股份有限公司 | 多级变角加工工装 |
| CN203649920U (zh) * | 2013-09-30 | 2014-06-18 | 芜湖长胜机械制造有限公司 | 一种镗床工作台 |
| CN203918537U (zh) * | 2014-03-31 | 2014-11-05 | 江西昌河航空工业有限公司 | 一种零件加工清根工装 |
| CN104400328A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-03-11 | 广州科技职业技术学院 | 一种楔形曲轴箱盖轴承孔系数控加工工艺 |
| CN204235184U (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-01 | 西安驰达飞机零部件制造有限公司 | 可调角度的闭角面三轴加工工装 |
| CN105290818A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-03 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 可调的斜楔固定基座 |
| KR20160055469A (ko) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | 김주용 | 머시닝 센터를 이용한 제품의 3d 가공방법 및 그 장치 |
| CN205950334U (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-15 | 广州市中新塑料有限公司 | 塑料模具斜顶孔精加工夹具 |
| CN207414859U (zh) * | 2017-10-17 | 2018-05-29 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种数控加工零件闭角的装夹装置 |
-
2017
- 2017-10-17 CN CN201710966071.0A patent/CN107649904A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201579602U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-09-15 | 柳州福臻车体实业有限公司 | 一种数控机床角度辅助工作台组件 |
| CN101890646A (zh) * | 2010-06-12 | 2010-11-24 | 四川成飞集成科技股份有限公司 | 多级变角加工工装 |
| CN203649920U (zh) * | 2013-09-30 | 2014-06-18 | 芜湖长胜机械制造有限公司 | 一种镗床工作台 |
| CN203918537U (zh) * | 2014-03-31 | 2014-11-05 | 江西昌河航空工业有限公司 | 一种零件加工清根工装 |
| CN104400328A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-03-11 | 广州科技职业技术学院 | 一种楔形曲轴箱盖轴承孔系数控加工工艺 |
| KR20160055469A (ko) * | 2014-11-10 | 2016-05-18 | 김주용 | 머시닝 센터를 이용한 제품의 3d 가공방법 및 그 장치 |
| CN204235184U (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-01 | 西安驰达飞机零部件制造有限公司 | 可调角度的闭角面三轴加工工装 |
| CN105290818A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-03 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 可调的斜楔固定基座 |
| CN205950334U (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-15 | 广州市中新塑料有限公司 | 塑料模具斜顶孔精加工夹具 |
| CN207414859U (zh) * | 2017-10-17 | 2018-05-29 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种数控加工零件闭角的装夹装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111331428A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-26 | 许昌烟草机械有限责任公司 | 加工中心机床斜面夹具零点坐标转换工具、装置和方法 |
| CN112045443A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-08 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种四轴机床偏心装夹工件加工方法 |
| CN113977310A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-28 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种三坐标数控铣可加工闭角的定位夹具和工艺方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107649904A (zh) | 一种数控加工零件闭角的方法和装夹装置 | |
| CN103612076B (zh) | 大型飞机肋类零件数控加工方法 | |
| CN105415093B (zh) | 一种数控加工自检方法 | |
| CN207414859U (zh) | 一种数控加工零件闭角的装夹装置 | |
| Attila et al. | Fixture and setup planning and fixture configuration system | |
| CN107030208B (zh) | 一种修边冲孔类模具的加工方法 | |
| CN204818831U (zh) | 一种用于汽车模具加工的定位工装 | |
| CN213672017U (zh) | 一种用于飞机制造的长桁工装 | |
| CN110076371A (zh) | 空间斜孔的加工方法 | |
| CN211361406U (zh) | 夹持装置 | |
| CN207239673U (zh) | 双端多刀具钻铣机 | |
| CN107159947A (zh) | 一种飞机小型结构件通用数铣工装 | |
| CN112222482A (zh) | 一种曲柄类零件的专用加工夹具 | |
| CN206140118U (zh) | 一种轴箱体加工柔性生产线 | |
| CN206717468U (zh) | 一种零件闭角区和侧面区三轴加工装夹装置 | |
| CN211053164U (zh) | 一种数控镗床用工装夹具 | |
| CN206084493U (zh) | 一种用于铣削l型直角工件外侧面的工装夹具 | |
| CN221495112U (zh) | 一种用于管接头铣削加工的定位工装 | |
| CN218427265U (zh) | 一种带角度的自动分度工装 | |
| CN214392503U (zh) | 一种五轴数控加工地板梁装置 | |
| CN213163518U (zh) | 一种线切割用圆形工件快速定位治具 | |
| CN209239237U (zh) | 一种可离线同步定位工件的工装夹具 | |
| CN211916165U (zh) | 拼装式蒙皮铣切夹具 | |
| CN210731361U (zh) | 一种镭雕治具 | |
| CN111002060B (zh) | 一种带刃口金属模具的加工方法 |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180202 |