CN108214277A - 复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置及珩磨方法 - Google Patents

Abstract

一种复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置及珩磨方法，包括零点定位系统基础板、立式珩磨机床工作台、装置底板、定位板、转轴、插销以及引导板；零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上；装置底板的顶部以及底部分别设置有引导板和定位拉钉；装置底板设置在零点定位系统基础板上；引导板与珩磨杆相连；装置底板上设置有转轴以及珩磨引导孔；定位板通过转轴设置在装置底板上；待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系包括三个不在同一直线上的待珩磨孔；转轴置于三个待珩磨孔的几何中心；珩磨引导孔与待珩磨孔同轴；定位板上设置有插销孔；定位板在非转动时通过插销孔以及插销与装置底板固定。本发明具有高效、定位精度高以及方便可调的优点。

Description

复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置及珩磨方法

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种孔系中衬套的珩磨装置及孔系珩磨方法，尤其涉及一种对于复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置及珩磨方法。

背景技术

参见图1，复杂壳体组件的多个面上都有一个或多个孔系分布，且每个面上的孔系分布不完全相同，在这些孔系中压入的衬套需要珩磨加工来保证尺寸精度和形位公差。目前的立式珩磨方法是将壳体组件预固定在机床工作台面上，然后在主轴上固定找正用表，通过打表找正，将壳体组件移动到衬套孔对准机床主轴，然后压紧壳体组件，进行珩磨加工，需要珩磨每个孔之前找正，该珩磨加工方式难度大，重复定位精度难以确保，效率低下。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种高效、定位精度高以及方便可调的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置及珩磨方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，其特征在于：所述复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置包括零点定位系统基础板、立式珩磨机床工作台、装置底板、定位板、转轴、插销、引导板以及定位拉钉；所述立式珩磨机床工作台包括珩磨杆；所述零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上；所述装置底板的顶部以及底部分别设置有引导板和定位拉钉；所述装置底板通过定位拉钉设置在零点定位系统基础板上；所述引导板与珩磨杆相连并引导珩磨杆进行珩磨工作；所述装置底板上设置有转轴以及珩磨引导孔；所述定位板设置在装置底板上并通过转轴相连；所述定位板可沿转轴的轴向在装置底板上自如转动；待珩磨的复杂壳体组件置于定位板上且待珩磨孔系竖直向上；所述待珩磨的复杂壳体组件与定位板同步转动；所述待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系包括第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔；所述第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔处于非同一直线上；所述转轴置于第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔的几何中心；所述珩磨引导孔与第一待珩磨孔或第二待珩磨孔或第三待珩磨孔均同轴；所述定位板上设置有与待珩磨孔的数量及相对角度均相同的插销孔；所述定位板在非转动时通过插销孔以及插销与装置底板固定。

上述装置底板上设置有底板插销孔；所述定位板在非转动时，定位板上的插销孔与底板插销孔同轴。

上述复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置还包括设置在装置底板下表面的补偿拉钉以及夹紧拉钉。

上述复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置还包括珩磨杆引导套；所述引导板通过珩磨杆引导套与珩磨杆相连并引导珩磨杆进行珩磨工作。

上述零点定位系统基础板的重复定位精度是0.005mm。

一种基于如前所述的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置的珩磨方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上，将零点定位系统基础板的一个卡盘定位孔位置作为零点，记录零点到立式珩磨机床主轴位置的X，Y方向距离；

2)将待珩磨的复杂壳体组件定位压紧在定位板上，使得待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系竖直向上；所述待珩磨孔系包括第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔；所述第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔处于非同一直线上；

3)根据第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔的相对位置确定待珩磨孔系的几何中心，将待珩磨孔系的几何中心正投影至装置底板上，并在装置底板上相应位置设置转轴，将装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板通过转轴设置在装置底板上；装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板可绕转轴的轴向自如转动；

4)在装置底板上设置珩磨引导孔、引导板以及底板插销孔；旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板，促使装置底板上的珩磨引导孔与第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔中的任一一个待珩磨孔同轴；

5)保持装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板的位置不动，并根据底板插销孔的位置在定位板上确定第一插销孔；所述第一插销孔与底板插销孔同轴；在定位板上根据定位板上的第一插销孔的位置确定第二插销孔以及第三插销孔；所述第一插销孔与第二插销孔之间的相对角度与第一待珩磨孔与第二待珩磨孔之间的相对角度相同；所述第一插销孔与第三插销孔之间的相对角度与第一待珩磨孔与第三待珩磨孔之间的相对角度相同；所述插销孔与转轴的所在轴线之间的垂直距离大于待珩磨孔与几何中心的距离；

6)旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板，使第一插销孔、第二插销孔以及第三插销孔中任一一个插销孔与底板插销孔同轴，并通过插销将装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板与装置底板固定，通过引导板引导立式珩磨机床工作台的珩磨杆，在待珩磨的复杂壳体组件的上表面进行珩磨工作，完成第一个待珩磨的珩磨孔；

7)拔出插销，顺时针或逆时针旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板，重复步骤6)，直至完成所有的待珩磨的珩磨孔。

本发明的优点是：

本发明提供了一种复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置及珩磨方法，是利用重复定位精度达0.005mm的零点定位系统的功能，将复杂壳体组件定位夹紧在本发明所提供的珩磨装置上，将本发明所提供的珩磨装置安装到零点定位系统基础板上后，直接保证复杂壳体组件要珩磨的孔能对准机床主轴，且壳体组件同一个面上要珩磨的孔尽可能用一套装置完成，适用于生产现场。使用一套本装置可以只安装一次，就能将复杂壳体一个面上的三个不共线的待加工孔珩磨完成，不再需要单个孔找正中心位置，效率明显提高；比传统的定位夹紧方式需要三套珩磨装置，节约了装置成本。本发明很好地解决了此类零组件的上述珩磨加工要求，使用简单方便、可靠，适用于机械产品现场生产。

附图说明

图1是待珩磨的复杂壳体组件的结构示意图；

图2是本发明所提供的珩磨装置的俯视结构示意图；

图3是本发明所提供的珩磨装置的侧视结构示意图；

图4是本发明所采用的定位板的俯视结构示意图；

其中：

1-装置底板；2-定位板；3-转轴；4-插销；5-引导板；6-定位拉钉；7-补偿拉钉；8-夹紧拉钉。

具体实施方式

参见图2、图3以及图4，本发明提供了一种复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，该复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置包括零点定位系统基础板、立式珩磨机床工作台、装置底板1、定位板2、转轴3、插销4、引导板5以及定位拉钉6；立式珩磨机床工作台包括珩磨杆；零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上；装置底板1的顶部以及底部分别设置有引导板5和定位拉钉6；装置底板1通过定位拉钉6设置在零点定位系统基础板上；引导板5与珩磨杆相连并引导珩磨杆进行珩磨工作；装置底板1上设置有转轴3以及珩磨引导孔；定位板2设置在装置底板1上并通过转轴3相连；定位板2可沿转轴3的轴向在装置底板1上自如转动；待珩磨的复杂壳体组件置于定位板2上且待珩磨孔系竖直向上；待珩磨的复杂壳体组件与定位板2同步转动；待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系包括第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔；第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔处于非同一直线上；转轴3置于第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔的几何中心；珩磨引导孔与第一待珩磨孔或第二待珩磨孔或第三待珩磨孔均同轴；定位板2上设置有与待珩磨孔的数量及相对角度均相同的插销孔；定位板2在非转动时通过插销孔以及插销4与装置底板1固定。

装置底板1上设置有底板插销孔；定位板2在非转动时，定位板2上的插销孔与底板插销孔同轴；复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置还包括设置在装置底板1下表面的补偿拉钉7以及夹紧拉钉8；复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置还包括珩磨杆引导套；引导板5通过珩磨杆引导套与珩磨杆相连并引导珩磨杆进行珩磨工作；零点定位系统基础板的重复定位精度是0.005mm。

本发明在提供复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置的同时，还提供了一种基于该珩磨装置对孔系中的衬套进行珩磨的方法，该方法包括以下步骤：

1)将零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上，将零点定位系统基础板的一个卡盘定位孔位置作为零点，记录零点到立式珩磨机床主轴位置的X，Y方向距离；

2)将待珩磨的复杂壳体组件定位压紧在定位板2上，使得待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系竖直向上；待珩磨孔系包括第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔；第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔处于非同一直线上；

3)根据第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔的相对位置确定待珩磨孔系的几何中心，将待珩磨孔系的几何中心正投影至装置底板1上，并在装置底板1上相应位置设置转轴3，将装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2通过转轴3设置在装置底板1上；装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2可绕转轴3的轴向自如转动；

4)在装置底板1上设置珩磨引导孔、引导板5以及底板插销孔；旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2，促使装置底板1上的珩磨引导孔与第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔中的任一一个待珩磨孔同轴；

5)保持装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2的位置不动，并根据底板插销孔的位置在定位板2上确定第一插销孔；第一插销孔与底板插销孔同轴；在定位板2上根据定位板2上的第一插销孔的位置确定第二插销孔以及第三插销孔；第一插销孔与第二插销孔之间的相对角度与第一待珩磨孔与第二待珩磨孔之间的相对角度相同；第一插销孔与第三插销孔之间的相对角度与第一待珩磨孔与第三待珩磨孔之间的相对角度相同；插销孔与转轴3的所在轴线之间的垂直距离大于待珩磨孔与几何中心的距离；

6)旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2，使第一插销孔、第二插销孔以及第三插销孔中任一一个插销孔与底板插销孔同轴，并通过插销4将装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2与装置底板1固定，通过引导板5引导立式珩磨机床工作台的珩磨杆，在待珩磨的复杂壳体组件的上表面进行珩磨工作，完成第一个待珩磨的珩磨孔；

7)拔出插销4，顺时针或逆时针旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板2，重复步骤6)，直至完成所有的待珩磨的珩磨孔。

定位板2与装置底板1通过主轴连接起来，定位板2可以自由转动。当定位板2转动到工作位置时，用插销4插入定位板2和装置底板1上相重合的孔，锁定定位板2的角向位置。引导板5用于固定引导套，珩磨时引导珩磨杆。定位拉钉6，补偿拉钉7，夹紧拉钉8用于将珩磨装置定位夹紧在零点定位系统基础板，实现精度0.005mm的重复定位。图4为定位板2俯视图，图中3个Φ15孔即为定位板2角向位置限位孔。先在某一待珩磨孔的工作位置确定一个限位孔位置，其余两个限位孔位置按三个待珩磨孔对它们的几何中心的相对角度位置确定。

Claims (6)

1.一种复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，其特征在于：所述复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置包括零点定位系统基础板、立式珩磨机床工作台、装置底板(1)、定位板(2)、转轴(3)、插销(4)、引导板(5)以及定位拉钉(6)；所述立式珩磨机床工作台包括珩磨杆；所述零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上；所述装置底板(1)的顶部以及底部分别设置有引导板(5)和定位拉钉(6)；所述装置底板(1)通过定位拉钉(6)设置在零点定位系统基础板上；所述引导板(5)与珩磨杆相连并引导珩磨杆进行珩磨工作；所述装置底板(1)上设置有转轴(3)以及珩磨引导孔；所述定位板(2)设置在装置底板(1)上并通过转轴(3)相连；所述定位板(2)可沿转轴(3)的轴向在装置底板(1)上自如转动；待珩磨的复杂壳体组件置于定位板(2)上且待珩磨孔系竖直向上；所述待珩磨的复杂壳体组件与定位板(2)同步转动；所述待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系包括第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔；所述第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔处于非同一直线上；所述转轴(3)置于第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔的几何中心；所述珩磨引导孔与第一待珩磨孔或第二待珩磨孔或第三待珩磨孔均同轴；所述定位板(2)上设置有与待珩磨孔的数量及相对角度均相同的插销孔；所述定位板(2)在非转动时通过插销孔以及插销(4)与装置底板(1)固定。

2.根据权利要求1所述的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，其特征在于：所述装置底板(1)上设置有底板插销孔；所述定位板(2)在非转动时，定位板(2)上的插销孔与底板插销孔同轴。

3.根据权利要求2所述的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，其特征在于：所述复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置还包括设置在装置底板(1)下表面的补偿拉钉(7)以及夹紧拉钉(8)。

4.根据权利要求3所述的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，其特征在于：所述复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置还包括珩磨杆引导套；所述引导板(5)通过珩磨杆引导套与珩磨杆相连并引导珩磨杆进行珩磨工作。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置，其特征在于：所述零点定位系统基础板的重复定位精度是0.005mm。

6.一种基于如权利要求5所述的复杂壳体组件孔系中衬套的珩磨装置的珩磨方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将零点定位系统基础板固定在立式珩磨机床工作台上，将零点定位系统基础板的一个卡盘定位孔位置作为零点，记录零点到立式珩磨机床主轴位置的X，Y方向距离；

2)将待珩磨的复杂壳体组件定位压紧在定位板(2)上，使得待珩磨的复杂壳体组件的待珩磨孔系竖直向上；所述待珩磨孔系包括第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔；所述第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔处于非同一直线上；

3)根据第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔的相对位置确定待珩磨孔系的几何中心，将待珩磨孔系的几何中心正投影至装置底板(1)上，并在装置底板(1)上相应位置设置转轴(3)，将装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)通过转轴(3)设置在装置底板(1)上；装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)可绕转轴(3)的轴向自如转动；

4)在装置底板(1)上设置珩磨引导孔、引导板(5)以及底板插销孔；旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)，促使装置底板(1)上的珩磨引导孔与第一待珩磨孔、第二待珩磨孔以及第三待珩磨孔中的任一一个待珩磨孔同轴；

5)保持装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)的位置不动，并根据底板插销孔的位置在定位板(2)上确定第一插销孔；所述第一插销孔与底板插销孔同轴；在定位板(2)上根据定位板(2)上的第一插销孔的位置确定第二插销孔以及第三插销孔；所述第一插销孔与第二插销孔之间的相对角度与第一待珩磨孔与第二待珩磨孔之间的相对角度相同；所述第一插销孔与第三插销孔之间的相对角度与第一待珩磨孔与第三待珩磨孔之间的相对角度相同；所述插销孔与转轴(3)的所在轴线之间的垂直距离大于待珩磨孔与几何中心的距离；

6)旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)，使第一插销孔、第二插销孔以及第三插销孔中任一一个插销孔与底板插销孔同轴，并通过插销(4)将装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)与装置底板(1)固定，通过引导板(5)引导立式珩磨机床工作台的珩磨杆，在待珩磨的复杂壳体组件的上表面进行珩磨工作，完成第一个待珩磨的珩磨孔；

7)拔出插销(4)，顺时针或逆时针旋转装有待珩磨的复杂壳体组件的定位板(2)，重复步骤6)，直至完成所有的待珩磨的珩磨孔。