CN107962411B - 一种异形空间构件的定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异形空间构件的定位方法，异形空间构件为经成形的异形空间构件，其具有精加工余量，方法用于在异形空间构件的精加工过程中对异形空间构件进行定位，包括：步骤一、将异形空间构件与其成形工装之间保持固定连接，放入定位孔加工设备，其中，成形工装至少具有一个规则边；步骤二、以成形工装的规则边上的一个固定点作为零点，利用定位孔加工设备在精加工余量上加工定位孔；步骤三、将异形空间构件从成形工装上拆卸下来；步骤四、采用精加工设备对异形空间构件进行精加工，通过定位孔对异形空间构件进行定位。本发明实现了精加工过程中异形空间构件的精准定位，提高后续精加工的加工精度，保证外观质量。

Description

一种异形空间构件的定位方法
技术领域
本发明属于异形薄壁构件定位及加工技术，尤其涉及一种异形空间构件的定位方法。
背景技术
异形空间薄壁构件(即异形空间钣金件)在航空航天和轨道交通等领域应用较为广泛。上述构件在后续精加工往往需要多次装夹定位，并且对外观和加工精度具有很高的要求。但此类构件一般具有复杂不规则的形状，缺少定位所需的规则形状，重复定位较困难，不易达到较高的定位精度。
目前较为常见的钣金件定位方式是，成形后采用钳工划线的方式进行定位，但这需要钳工有较高的操作技能，且达到的定位精度较低，定位效率也较低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种异形空间构件的定位方法，其可以实现对异形空间构件的精准定位，提高后续精加工的加工精度，保证外观质量。
本发明的技术方案为：
一种异形空间构件的定位方法，所述异形空间构件为经成形的异形空间构件，其具有精加工余量，所述方法用于在所述异形空间构件的精加工过程中对所述异形空间构件进行定位，包括如下步骤：
步骤一、将所述异形空间构件与其成形工装之间保持固定连接，从而使所述成形工装与所述异形空间构件之间的相对位置保持不变，放入定位孔加工设备，其中，所述成形工装至少具有一个规则边；
步骤二、以所述成形工装的规则边上的一个固定点作为零点，利用所述定位孔加工设备在所述异形空间构件的精加工余量上加工定位孔；
步骤三、将所述异形空间构件从所述成形工装上拆卸下来；
步骤四、采用精加工设备对所述异形空间构件进行精加工，通过所述定位孔对所述异形空间构件进行定位。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述成形工装至少具有三个规则面。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，当所述成形工装具有三个规则面时，所述三个规则面两两垂直，所述固定点为三个规则面的交点。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述步骤三中，在拆卸过程中，避免所述精加工余量在所述定位孔附近的部位发生变形。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述步骤三中，在拆卸过程中，夹持所述异形空间构件的刚度较大的部位，以将所述异形空间构件从所述成形工装上分离。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述步骤四中，通过所述定位孔对所述异形空间构件进行定位，其具体过程包括：将定位销轴穿过所述定位孔，以将所述异形空间构件固定于所述精加工设备中。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述定位孔以以下方式设置：多个定位销轴分别穿过多个定位孔，从而实现对所述异形空间构件的六个自由度的约束。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述异形空间构件的精加工余量为经成形的精加工余量，位于所述成形工装的成形压边的内侧。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述定位孔加工设备为5轴激光切割机或5轴联动数控加工中心。
优选的是，所述的异形空间构件的定位方法中，所述精加工包括切边、切窗口、加工台阶和/或加工盲孔。
本发明所述的异形空间构件的定位方法的有益效果为：
本发明将成形得到的异形空间构件与其成形工装保持固定连接，以成形工装的一个固定点作为零点，利用定位孔加工设备在异形空间构件的精加工余量上加工定位孔；将异形空间构件和成形工装拆开；将异形空间构件装入精加工设备，并通过定位孔实现对异形空间构件的定位。本发明实现了精加工过程中异形空间构件的精准定位，提高后续精加工的加工精度，保证外观质量。另外，本发明过程简单，易于实现，提高了精加工的效率。
附图说明
图1为本发明所述的加工完定位孔后异形空间构件与其成形工装的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明提供了一种异形空间构件的定位方法，所述异形空间构件4为经成形的异形空间构件，其具有精加工余量6，所述方法用于在所述异形空间构件的精加工过程中对所述异形空间构件进行定位，包括如下步骤：
步骤一、将所述异形空间构件4与其成形工装1之间保持固定连接，从而使所述成形工装1与所述异形空间构件4之间的相对位置保持不变，放入定位孔加工设备，其中，所述成形工装至少具有一个规则边；
步骤二、以所述成形工装1的规则边上的一个固定点作为零点，利用所述定位孔加工设备在所述异形空间构件的精加工余量6上加工定位孔5(见图1)；
步骤三、将所述异形空间构件4从所述成形工装1上拆卸下来；
步骤四、采用精加工设备对所述异形空间构件进行精加工，通过所述定位孔5对所述异形空间构件4进行定位。
本发明中所针对的异形空间构件已经过了成形工艺的处理。在成形之后，异形空间构件和成形工装之间不分离，利用成形工装为加工定位孔提供基准。具体地，成形工装须至少具有一个规则边，比如一个直线边，以便确定成形工装在定位孔加工设备中的位置，从而为加工定位孔提供参照。在将成形工装和异形空间构件放入定位孔加工设备中时，以规则边上的一个固定点作为定位孔加工设备的加工坐标系的零点，在异形空间构件的精加工余量上加工定位孔。接下来，将异形空间构件从成形工装上拆下，再将异形空间构件放入精加工设备中，并进行装夹，在装夹过程使用定位孔对异形空间构件进行定位。
当精加工包括多个精加工环节时，则可能需要多次装夹，此时每次装夹均通过定位孔进行定位，从而极大地提高了重复定位的精度。
本发明实现了精加工过程中异形空间构件的精准定位，提高后续精加工的加工精度，保证外观质量。另外，本发明过程简单，易于实现，提高了精加工的效率。
其中，精加工余量为异形空间构件上用于精加工所预留的余量。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述成形工装1至少具有三个规则面。
可以利用成形工装的任一规则面确定一个固定点，作为加工定位孔的参考。
规则边则为成形工装其中一个规则面的一条边。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，当所述成形工装1具有三个规则面7,8,9时，所述三个规则面7,8,9两两垂直，所述固定点为三个规则面的交点。
更进一步地，成形工装为长方体。
在加工成形工装时，规则面需要精加工，以保证成形工装可以在定位孔加工设备中加工坐标系中提供精确的参考。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述步骤三中，在拆卸过程中，避免所述精加工余量6在所述定位孔5附近的部位发生变形，进而防止定位孔5变形，避免影响精加工时的定位精度。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述步骤三中，在拆卸过程中，夹持所述异形空间构件4的刚度较大的部位，以将所述异形空间构件4从所述成形工装1上分离。该设计可以防止定位孔变形，避免影响精加工时的定位精度。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述步骤四中，通过所述定位孔5对所述异形空间构件进行定位，其具体过程包括：将定位销轴穿过所述定位孔5，以将所述异形空间构件4固定于所述精加工设备中。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述定位孔以以下方式设置：多个定位销轴分别穿过多个定位孔5，从而实现对所述异形空间构件4的六个自由度的约束。
定位孔的位置和数量以能够约束异形空间构件的六个自由度为宜。当异形空间构件较薄时，需增加定位孔的数量，采用过约束定位。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述异形空间构件的精加工余量6为经成形的精加工余量，位于所述成形工装的成形压边3的内侧。
精加工留量作为成形面2的一部分，位于成形压边3之内，即精加工余量与异形空间构件的主体一起参与成形过程，从而使精加工所形成的部位与异形空间构件的主体保持一致的成形特性。
成形完成后成形面与成形工装须不能自动分离，保持二者的相对位置固定(如该成形为热成形，则须充分冷却再进行后续步骤)；如不能保证二者相对位置的固定，则可采用螺接或其他方式进一步使两者固定。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述定位孔加工设备为5轴激光切割机或5轴联动数控加工中心。
优选采用应力较小的方式加工定位孔，以激光切割为佳。如采用机械加工方式加工定位孔，则需夹紧异形空间构件。
进一步地，所述的异形空间构件的定位方法中，所述精加工包括切边、切窗口、加工台阶和/或加工盲孔。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述异形空间构件为经成形的具有精加工余量的异形空间构件，所述方法用于在所述异形空间构件的精加工过程中对所述异形空间构件进行定位，包括如下步骤：
步骤一、在成形处理之后，异形空间构件和成形工装之间不分离，利用成形工装为加工定位孔提供基准，即，将所述异形空间构件与其成形工装之间保持固定连接，从而使所述成形工装与所述异形空间构件之间的相对位置保持不变，放入定位孔加工设备，其中，所述成形工装至少具有一个规则边；
步骤二、以所述成形工装的规则边上的一个固定点作为零点，利用所述定位孔加工设备在所述异形空间构件的精加工余量上加工定位孔；
步骤三、将所述异形空间构件从所述成形工装上拆卸下来；
步骤四、采用精加工设备对所述异形空间构件进行精加工，通过所述定位孔对所述异形空间构件进行定位，所述成形工装至少具有三个规则面，当所述成形工装具有三个规则面时，所述三个规则面两两垂直，所述固定点为三个规则面的交点。
2.如权利要求1所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述步骤三中，在拆卸过程中，避免所述精加工余量在所述定位孔附近的部位发生变形。
3.如权利要求1所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述步骤三中，在拆卸过程中，夹持所述异形空间构件的刚度较大的部位，以将所述异形空间构件从所述成形工装上分离。
4.如权利要求1所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述步骤四中，通过所述定位孔对所述异形空间构件进行定位，其具体过程包括：将定位销轴穿过所述定位孔，以将所述异形空间构件固定于所述精加工设备中。
5.如权利要求4所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述定位孔以以下方式设置：多个定位销轴分别穿过多个定位孔，从而实现对所述异形空间构件的六个自由度的约束。
6.如权利要求1所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述异形空间构件的精加工余量为经成形的精加工余量，位于所述成形工装的成形压边的内侧。
7.如权利要求1所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述定位孔加工设备为5轴激光切割机或5轴联动数控加工中心。
8.如权利要求1所述的异形空间构件的定位方法，其特征在于，所述精加工包括切边、切窗口、加工台阶和/或加工盲孔。
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