CN108723448B - 一种角度导轨或斜面的加工工装及加工方法 - Google Patents

Abstract

一种角度导轨或斜面的加工工装，包括三棱柱体，一种角度导轨或斜面的加工方法，首先对工件进行粗加工，工件的导轨面预留加工余量；对工件的水平基准M面进行精加工；将工件活装压于机床上的等高垫铁上，并对基准M面进行水平定位，将铣头角度调节为α度，半精加工α度倾斜的导轨面；然后通过百分表和三棱柱体的配合进行拉表找正。本发明采用上述方案，设计合理，操作简单，一般员工即可操作完成，棱形体模具及加工方法的配合设计，可实现对所加工的斜面角度进行精确化、数值化的控制，能够省略试装过程，一次装配成功，减短生产及装配周期，减少成本，提高效率和产品质量。

Description

一种角度导轨或斜面的加工工装及加工方法

技术领域：

本发明涉及一种角度导轨或斜面的加工工装及加工方法。

背景技术：

机械设备设计中，角度导轨或斜面使用情况非常多，角度导轨以其导向长度长、导向接触面积大、导向精度高、承受偏心载荷能力强、倾斜度小、受热膨胀影响小等特点而被广泛应用，比如应用于锻造压力机领域，角度导轨能够在高温生产环境下，依然有效保证导轨的间隙配合，确保导向精度，使加工工件的精度不受影响。

角度导轨在加工过程中，需要对角度导轨的斜面进行精确控制，锻造压力机中的滑块和导向梁也都需要对导轨面进行斜面加工，但现有的机械加工中对斜面加工的精度控制能力较差，现有的生产加工中，倾斜的导轨面多数采用样板、角度尺结合工作台旋转角度的方法来加工，不能够彻底数值化、标准化生产，导轨面的倾斜精度完全靠机床操作者的经验、机床精度来保证，加工的滑块导轨面、导向梁导轨面的斜面角度α只是一种相对精度值，只能在产品组装过程中，通过装配工试装来检测倾斜的导轨面配合间隙的误差值，然后滑块及导向梁再次上机床进行加工，按检测的误差值进行加工修正，通常情况下，第一次试装时倾斜的导轨面配合间隙误差值在0.15-0.4之间，误差非常大，且每台整机产品的误差值都不一样，每次对滑块和导向梁的倾斜的导轨面进行加工时，都需要依次进行由试装到检测，再到修正，再试装的循环过程，如果机床操作者经验不足，有可能需要进行多次这样的循环，大大延长了产品的生产及装配周期。总结来说，现有的斜面加工方法存在的缺点主要包括：1)斜面加工的精度等级不稳定，不可控；2)经过多次的试装、检测和修正过程，产品的生产及装配周期太长过长；3)生产成本、人工成本、起重和加工设备成本以及其他辅助成本较高；4)技术难度大，装配工、机床操作者需要有丰富的操作经验，一般员工干不了。

发明内容：

本发明提供了一种角度导轨或斜面的加工工装及加工方法，设计合理，操作简单，可实现对所加工的角度导轨或斜面的角度进行精确化、数值化的控制，减短生产及装配周期，减少成本，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种角度导轨或斜面的加工工装，包括三棱柱体，所述三棱柱体包括相互连接的基准A面、基准E面和基准F面，所述基准E面和基准F面相互垂直，基准E面或基准F面与基准A面之间的夹角为α度，所述基准A面上设有工件贴合件。

优选的，所述工件贴合件为电磁吸盘。

优选的，所述基准E面和基准F面之间的角度允许误差为0.5度以内，基准E面或基准F面与基准A面之间的角度允许误差为0.5度以内；基准A面、基准E面和基准F面的面粗糙度Ra0.8以上，平面度允许误差为0.01mm以内。

一种角度导轨或斜面的加工方法，包括以下步骤：

(1)对工件进行粗加工，工件的导轨面预留加工余量；

(2)对工件的水平基准M面进行精加工；

(3)将工件活装压于机床上的等高垫铁上，并对基准M面进行水平定位，将铣头角度调节为α度，半精加工α度倾斜的导轨面；

(4)将三棱柱体的基准A面贴合在α度倾斜的导轨面上，三棱柱体上的α度夹角与导轨面的倾斜角度对应安装，通过工件贴合件将三棱柱体的基准A面紧密贴合在工件的α度倾斜的导轨面上；

(5)将百分表固定于机床的主轴上，百分表的测量头与基准E面或基准F面接触，启动机床使机床沿导轨面的长度方向水平移动，百分表随机床移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零时，微调三棱柱体，再次使百分表随机床移动，对三棱柱体进行测量，直至百分表上的示数为零，此时三棱柱体的侧棱与水平基准M面平行；

(6)百分表的测量头保持与基准F面的接触，启动机床使机床沿导轨面的宽度方向水平移动，百分表随机床移动；或百分表的测量头保持与基准E面的接触，启动机床使机床竖直移动，百分表随机床竖直移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零，根据百分表上的示数计算出当前导轨面倾斜度数n度与α度之间的偏差值n-α，取下三棱柱体，将铣头角度调节为n-α度，再次对导轨面进行加工，加工完成后重复(4)(5)(6)步骤，直至百分表上的读数为零，此时导轨面的倾斜角度为α，完成α度倾斜的导轨面的加工。

优选的，步骤(1)中的所述α度倾斜的导轨面粗加工时留有1.5-2mm的加工余量。

优选的，步骤(2)中的所述工件的水平基准M面精加工后的粗糙度为Ra1.6。

优选的，步骤(4)中的所述工件贴合装置为电磁吸盘。

优选的，步骤(5)中的所述三棱柱体的侧棱与水平基准M面之间的平行度允许误差为0.01mm以内。

本发明采用上述方案，设计合理，操作简单，一般员工即可操作完成，棱形体模具及加工方法的配合设计，可实现对所加工的斜面角度进行精确化、数值化的控制，能够省略试装过程，一次装配成功，减短生产及装配周期，减少成本，提高效率和产品质量。

附图说明：

图1为本发明的加工工装结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为实施例1的结构示意图；

图4为图3的仰视图；

图5为实施例2的结构示意图；

图6为图5的仰视图；

图7为滑块导向装置装配示意图。

图中，1、三棱柱体1，2、基准A面2，3、基准E面3，4、基准F面4，5、电磁吸盘5，6、导轨面6，7、基准M面7，8、导向梁8，9、滑块9。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

实施例1：

如图1-4、7中所示，当本申请中的加工工装及加工方法应用于导向梁8中45度倾斜的导轨面6时，首先需要一个三棱柱体1的加工工装，所述三棱柱体1包括相互连接的基准A面2、基准E面3和基准F面4，所述基准E面3和基准F面4相互垂直，基准E面3或基准F面4与基准A面2之间的夹角为45度，所述基准A面2上设有工件贴合件。

所述工件贴合件为电磁吸盘5。可以手动通磁和断磁，通磁时三棱柱体1紧贴与导轨面6上，断磁时，三棱柱体1与导轨面6分离。

所述基准E面3和基准F面4之间的角度允许误差为0.5度以内，基准E面3或基准F面4与基准A面2之间的角度允许误差为0.5度以内；基准A面2、基准E面3和基准F面4的面粗糙度Ra0.8以上，平面度允许误差为0.01mm以内。

应用于导向梁8中45度倾斜的导轨面6中的加工方法，包括以下步骤：

(1)对导向梁8进行粗加工，导向梁8的导轨面6上预留1.5-2mm的加工余量；先通过常规方法对导向梁8进行粗加工，使导向梁8除导轨部分，其他部分大体成型；

(2)对导向梁8的水平基准M面7进行精加工，精加工后的粗糙度为Ra1.6；M面作为基准面，需要进行精加工，防止后期对水平面的定位不准；

(3)将导向梁8活装压于机床上的等高垫铁上，并对基准M面7进行水平定位，将铣头角度调节为45度，半精加工45度倾斜的导轨面6；此过程为导轨面6的第一次铣加工，具有一定误差，需要继续测量，并再加工，在传统的加工方法中，基本到此步就结束了，需要将半精加工的导轨面6通过试装到机器上的方式来确定导轨的精度，查找不合适的地方，然后拆下来重新摸索加工，经过多次尝试，才能完成一个导轨的斜面加工，费时费力，而本申请中的加工方法，能够减掉拆装环节，大大缩减了角度导轨或斜面的加工时间；

(4)将三棱柱体1的基准A面2贴合在45度倾斜的导轨面6上，三棱柱体1上的45度夹角与导轨面6的倾斜角度对应安装，接通电磁吸盘5，通过电磁吸盘5的磁力将三棱柱体1的基准A面2紧密贴合在导向梁8的45度倾斜的导轨面6上；利用三棱柱体1，可方便后期通过百分表测量倾斜的导轨面6精度；

(5)因为三棱柱体1的基准A面2的宽度与导轨面6的宽度不一定一致，所以人为将三棱柱体1放置于导轨面6上，可能会导致三棱柱体1的侧棱与水平基准M面7不平行，将百分表固定于机床的主轴上，百分表的测量头与基准E面3或基准F面4接触，启动机床使机床沿导轨面6的长度方向水平移动，百分表随机床移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零时，微调三棱柱体1，再次使百分表随机床移动，对三棱柱体1进行测量，直至百分表上的示数为零，此时三棱柱体1的侧棱与水平基准M面7平行；此步骤主要调节的是三棱柱体1的位置，通过拉表调节，确保三棱柱体1的两端位于同一条水平线上，防止三棱柱体1歪斜放置，若一开始三棱柱体1的位置就是斜的，后期再怎么调都是不无用的，此处三棱柱体1的侧棱与水平基准M面7之间的平行度允许误差为0.01mm以内；

(6)百分表的测量头保持与基准F面4的接触，启动机床使机床沿导轨面6的宽度方向水平移动，也就是沿图3中的左右方向移动，百分表随机床移动；或百分表的测量头保持与基准E面3的接触，启动机床使机床竖直移动，百分表随机床竖直移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零，根据百分表上的示数计算出当前导轨面6倾斜度数，假如计算出的当前导轨面6倾斜度数为40度，那么与要求的45度之间就相差5度，断开电磁吸盘5，电磁吸盘5上不再有磁力吸引时即可取下三棱柱体1，将铣头角度调节为5度，再次对导轨面6进行加工，加工完成后重复(4)(5)(6)步骤，直至百分表上的读数为零，此时导轨面6的倾斜角度为45，完成45度倾斜的导轨面6的加工。经过前五个步骤的准备，第(6)步才是真正通过百分表来测量倾斜的导轨面6精度，并对导轨面6进行再次加工，直至加工出符合要求的导轨面6，利用本加工方法后的导向梁8，其导轨面6与基准M面7现行平行误差在0.03mm以内；利用同一三棱柱体1加工出来的导轨面6的倾斜度相同。

实施例2：

如图1-2、5-6、7中所示，当本申请中的加工工装及加工方法应用于滑块9中45度倾斜的导轨面6时，首先需要一个三棱柱体1的加工工装，所述三棱柱体1包括相互连接的基准A面2、基准E面3和基准F面4，所述基准E面3和基准F面4相互垂直，基准E面3或基准F面4与基准A面2之间的夹角为45度，所述基准A面2上设有工件贴合件。

所述工件贴合件为电磁吸盘5。可以手动通磁和断磁，通磁时三棱柱体1紧贴与导轨面6上，断磁时，三棱柱体1与导轨面6分离。

所述基准E面3和基准F面4之间的角度允许误差为0.5度以内，基准E面3或基准F面4与基准A面2之间的角度允许误差为0.5度以内；基准A面2、基准E面3和基准F面4的面粗糙度Ra0.8以上，平面度允许误差为0.01mm以内。

应用于滑块9中45度倾斜的导轨面6中的加工方法，包括以下步骤：

(1)对滑块9进行粗加工，滑块9的导轨面6上预留1.5-2mm的加工余量；先通过常规方法对滑块9进行粗加工，使滑块9除导轨部分，其他部分大体成型；

(2)对滑块9的水平基准M面7进行精加工，精加工后的粗糙度为Ra1.6；M面作为基准面，需要进行精加工，防止后期对水平面的定位不准；

(3)将滑块9活装压于机床上的等高垫铁上，并对基准M面7进行水平定位，将铣头角度调节为45度，半精加工45度倾斜的导轨面6；此步骤也可改为将滑块9固定于工作台上，铣头的角度不动，工作台旋转45度，结合样板半精加工导轨面6；此过程为导轨面6的第一次铣加工，具有一定误差，需要继续测量，并再加工，在传统的加工方法中，基本到此步就结束了，需要将半精加工的导轨面6通过试装到机器上的方式来确定导轨的精度，查找不合适的地方，然后拆下来重新摸索加工，经过多次尝试，才能完成一个导轨的斜面加工，费时费力，而本申请中的加工方法，能够减掉拆装环节，大大缩减了角度导轨或斜面的加工时间；

(4)将三棱柱体1的基准A面2贴合在45度倾斜的导轨面6上，三棱柱体1上的45度夹角与导轨面6的倾斜角度对应安装，接通电磁吸盘5，通过电磁吸盘5的磁力将三棱柱体1的基准A面2紧密贴合在滑块9的45度倾斜的导轨面6上；利用三棱柱体1，可方便后期通过百分表测量倾斜的导轨面6精度；

(5)因为三棱柱体1的基准A面2的宽度与导轨面6的宽度不一定一致，所以人为将三棱柱体1放置于导轨面6上，可能会导致三棱柱体1的侧棱与水平基准M面7不平行，将百分表固定于机床的主轴上，百分表的测量头与基准E面3或基准F面4接触，启动机床使机床沿导轨面6的长度方向水平移动，百分表随机床移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零时，紧贴导轨面6微微扭动三棱柱体1，再次使百分表随机床移动，对三棱柱体1进行测量，直至百分表上的示数为零，此时三棱柱体1的侧棱与水平基准M面7平行；此步骤主要调节的是三棱柱体1的位置，通过拉表调节，确保三棱柱体1的两端位于同一条水平线上，防止三棱柱体1歪斜放置，若一开始三棱柱体1的位置就是斜的，后期再怎么调都是不无用的，此处三棱柱体1的侧棱与水平基准M面7之间的平行度允许误差为0.01mm以内；

(6)百分表的测量头保持与基准F面4的接触，启动机床使机床沿导轨面6的宽度方向水平移动，也就是沿图3中的左右方向移动，百分表随机床移动；或百分表的测量头保持与基准E面3的接触，启动机床使机床竖直移动，百分表随机床竖直移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零，根据百分表上的示数计算出当前导轨面6倾斜度数，假如计算出的当前导轨面6倾斜度数为40度，那么与要求的45度之间就相差5度，断开电磁吸盘5，电磁吸盘5上不再有磁力吸引时即可取下三棱柱体1，将铣头角度调节为5度，再次对导轨面6进行加工，加工完成后重复(4)(5)(6)步骤，直至百分表上的读数为零，此时导轨面6的倾斜角度为45，完成45度倾斜的导轨面6的加工。经过前五个步骤的准备，第(6)步才是真正通过百分表来测量倾斜的导轨面6精度，并对导轨面6进行再次加工，直至加工出符合要求的导轨面6，利用本加工方法后的滑块9，其导轨面6与基准M面7现行平行误差在0.03mm以内；利用同一三棱柱体1加工出来的导轨面6的倾斜度相同。

利用同一三棱柱体1加工出来的导向梁8和滑块9，他们的导轨面6的倾斜度可以保证是一致的，将滑块9的导轨与导向梁8配合安装时，可以保证各个对应面的间隙一致，不会出现倾斜，安装位置准确，装配工只需按图7所示的安装方向调整导轨装配间隙即可，可达到一次装配成功的目的，整机装配效率高。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种角度导轨或斜面的加工方法，其特征在于：提供一种加工工装，所述加工工装包括：包括三棱柱体，所述三棱柱体包括相互连接的基准A面、基准E面和基准F面，所述基准E面和基准F面相互垂直，基准E面或基准F面与基准A面之间的夹角为α度，所述基准A面上设有工件贴合件，所述工件贴合件为电磁吸盘；

所述 方法包括以下步骤：

(1)对工件进行粗加工，工件的导轨面预留加工余量；

(2)对工件的水平基准M面进行精加工；

(3)将工件装压于机床上的等高垫铁上，并对基准M面进行水平定位，将铣头角度调节为α度，半精加工α度倾斜的导轨面；

(4)将三棱柱体的基准A面贴合在α度倾斜的导轨面上，三棱柱体上的α度夹角与导轨面的倾斜角度对应安装，通过工件贴合件将三棱柱体的基准A面紧密贴合在工件的α度倾斜的导轨面上；

(5)将百分表固定于机床的主轴上，百分表的测量头与基准E面或基准F面接触，启动机床使机床沿导轨面的长度方向水平移动，百分表随机床移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零时，微调三棱柱体，再次使百分表随机床移动，对三棱柱体进行测量，直至百分表上的示数为零，此时三棱柱体的侧棱与水平基准M面平行；

(6)百分表的测量头保持与基准F面的接触，启动机床使机床沿导轨面的宽度方向水平移动，百分表随机床移动；或百分表的测量头保持与基准E面的接触，启动机床使机床竖直移动，百分表随机床竖直移动，百分表移动过程中，若百分表上的示数不为零，根据百分表上的示数计算出当前导轨面倾斜度数n度与α度之间的偏差值n-α，取下三棱柱体，将铣头角度调节为n-α度，再次对导轨面进行加工，加工完成后重复(4)(5)(6)步骤，直至百分表上的读数为零，此时导轨面的倾斜角度为α，完成α度倾斜的导轨面的加工。

2.根据权利要求1所述的一种角度导轨或斜面的加工方法，其特征在于：步骤(1)中的所述α度倾斜的导轨面粗加工时留有1.5-2mm的加工余量。

3.根据权利要求1所述的一种角度导轨或斜面的加工方法，其特征在于：步骤(2)中的所述工件的水平基准M面精加工后的粗糙度为Ra1.6。

4.根据权利要求1所述的一种角度导轨或斜面的加工方法，其特征在于：步骤(5)中的所述三棱柱体的侧棱与水平基准M面之间的平行度允许误差为0.01mm以内。

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