CN109532062A - 腰圆半管的加工装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腰圆半管的加工装置及加工方法。该加工装置包括底座、多块水平支撑板、多块第一竖直支撑板和多块第二竖直支撑板，通过在底座上设置水平支撑板、多块第一竖直支撑板和第二竖直支撑板，并在水平支撑板上设置第一挡块，在多块第一竖直支撑板和多块第二竖直支撑板上设置第二挡块，水平支撑板可以对腰圆半管进行竖直方向上的支撑，第一挡块和第二挡块均用于与腰圆半管粘接，从而对腰圆半管提供侧向的支撑，防止腰圆半管由于重力作用而变形。同时通过在腰圆半管上粘贴多个第一基准块和多个第二基准块，多个第一基准块和多个第二基准块可以为腰圆半管的加工提供基准，从而避免了腰圆半管产生形变引发的重复定位误差，提高了加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，特别涉及一种腰圆半管的加工装置及加工方法。
背景技术
机床是用于机械加工的工具，在进行加工时通常会采用夹具夹持住毛坯件，以避免毛坯件移动而影响加工精度。
有一种腰圆半管，采用碳纤维铺层成型。在通过模具初步制作完成之后，需要采用机床对腰圆半管零件进行加工。但由于腰圆半管零件长达11米，重量较大，且碳纤维质地较软，受力后很容易出现变形。这使得在采用机床加工时，夹具会使腰圆半管产生形变，腰圆半管上选取的基准容易发生偏移，引发重复定位误差，影响加工精度。
发明内容
本发明实施例提供了一种腰圆半管的加工装置及加工方法，解决了在加工腰圆半管时，选取的基准容易发生偏移，引发重复定位误差的问题。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种腰圆半管的加工装置，包括底座、多块水平支撑板、多块第一竖直支撑板、多块第二竖直支撑板、多个第一基准块和多个第二基准块，所述底座具有水平安装面，每个所述水平支撑板均呈矩形，每个所述水平支撑板均具有相反的第一水平表面和第二水平表面以及连接所述第一水平表面和所述第二水平表面且平行的第一竖直表面和第二竖直表面，所述第一竖直表面和所述第二竖直表面上分别可拆卸连接有凸出于所述第二水平表面的第一挡块，所述第一挡块用于与腰圆半管粘接，所述多块水平支撑板共直线间隔分布在所述水平安装面上，所述多块水平支撑板的所述第一水平表面与所述水平安装面贴合，所述多块水平支撑板的第一竖直表面共面，所述多块水平支撑板的第二竖直表面共面，所述多块第一竖直支撑板共直线间隔分布在所述水平安装面上，所述多块第一竖直支撑板与所述第一竖直表面平行相对布置，所述多块第二竖直支撑板共直线间隔分布在所述水平安装面上，所述多块第二竖直支撑板与所述第二竖直表面平行相对布置，所述多块水平支撑板位于所述多块第一竖直支撑板和所述多块第二竖直支撑板之间，所述第一竖直支撑板上和所述第二竖直支撑板上可拆卸连接有相对延伸的第二挡块，所述第二挡块用于与所述腰圆半管粘接，沿垂直于所述第一竖直支撑板的方向，所述第一竖直支撑板上的第二挡块和所述第二竖直支撑板上的第二挡块之间的距离与所述腰圆半管的宽度相同，所述多个第一基准块用于粘贴至所述腰圆半管的下底面上，所述多个第二基准块用于粘贴至所述腰圆半管的两个圆弧外壁上。
可选地，每块所述水平支撑板的中部均设有开口，所述开口中设置有顶板，所述顶板水平布置，所述底座上设置有顶升机构，所述顶升机构与所述顶板连接，所述顶升机构用于可操控地调节所述顶板相对所述第二水平表面的距离。
可选地，所述顶升机构包括螺纹顶杆和导向杆，所述螺纹顶杆和所述导向杆均垂直连接在所述顶板上，所述开口内设置有螺孔和导向杆，所述螺纹顶杆与所述螺孔螺纹连接，所述导向杆插设在所述导向孔中。
可选地，所述底座上对应每个所述第二挡块分别设有一根螺杆，所述螺杆上套设有螺母，所述螺杆竖直设置在所述水平安装面上，所述螺杆穿过对应的所述第二挡块，所述螺母位于所述第二挡块上方。
可选地，所述第一挡块和所述第二挡块均为铝块。
另一方面，本发明实施例还提供了一种腰圆半管的加工方法，所述加工方法基于前述的任一种加工装置，所述加工方法包括：
将所述加工装置置于机床工作台上，所述加工装置的水平支撑板的第一竖直表面与所述机床的主轴平行；
建立空间直角坐标系，所述水平支撑板的第一竖直表面和第二竖直表面关于所述空间直角坐标系的第一坐标轴对称，所述空间直角坐标系的第二坐标轴平行于所述水平支撑板的第二水平表面；
将毛坯件置于水平支撑板上，所述毛坯件的下底面与所述水平支撑板接触；
加工所述毛坯件的上底面，使所述毛坯件的上底面水平；
在所述毛坯件上加工出两个第一基准平面，所述两个第一基准平面分别位于所述毛坯件的两个圆弧外壁的靠近所述上底面的边处，所述两个第一基准平面均平行于所述水平支撑板的第一竖直表面；
翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合；
调整所述毛坯件，使两个所述第一基准平面关于所述第一坐标轴对称，且两个所述第一基准平面均与所述第一竖直表面平行；
将第一挡块安装到所述水平支撑板上，所述第一挡块与所述第一基准平面粘接；
对所述毛坯件的外型面进行第一次加工；
在所述下底面上沿所述第二坐标轴方向间隔粘贴两列第一基准块，每列所述第一基准块包括沿所述第一坐标轴方向间隔排列的多个所述第一基准块，每个所述第一基准块的与所述毛坯件相反的表面共面且均与所述第二水平表面平行；
在所述两个圆弧外壁上各粘贴一列第二基准块，每列所述第二基准块均包括沿所述第一坐标轴方向间隔排列的多个第二基准块，每个所述第二基准块均包括第一表面和第二表面，所述第一表面平行于所述第二水平表面，且所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等；
去除所述第一挡块，翻转所述毛坯件，使每个所述第一基准块的与所述毛坯件相反的表面贴合在所述第二水平表面，且使所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等；
将所述第一基准平面与第二挡块粘接；
加工所述毛坯件的内型面；
去除所述第二挡块并翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合，且使所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等；
将所述第一挡块安装到所述水平支撑板上，所述第一挡块与所述第一基准平面粘接；
对所述毛坯件的外型面进行第二次加工，得到腰圆半管。
可选地，在所述翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合之前，所述方法还包括：
在所述毛坯件的端板上加工出端面通孔和端面槽。
可选地，在所述去除所述第二挡块并翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合之前，所述方法还包括：
再次加工所述端面通孔和所述端面槽。
可选地，在所述去除所述第二挡块并翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合之前，所述方法还包括：
加工所述第二基准块，使所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等。
可选地，在所述对所述毛坯件的外型面进行第二次加工，得到腰圆半管之后，所述方法还包括：
对所述腰圆半管的内型面和外型面进行检测。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在底座上设置水平支撑板、多块第一竖直支撑板和多块第二竖直支撑板，并在水平支撑板上设置第一挡块，在多块第一竖直支撑板和多块第二竖直支撑板上设置第二挡块，水平支撑板可以对腰圆半管进行竖直方向上的支撑，第一挡块和第二挡块均用于与腰圆半管粘接，从而对腰圆半管提供侧向的支撑，防止腰圆半管由于重力作用而变形。同时通过在腰圆半管上粘贴多个第一基准块和多个第二基准块，多个第一基准块和多个第二基准块可以为腰圆半管的加工提供基准，从而避免了腰圆半管产生形变引发的重复定位误差，提高了加工精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1一种腰圆半管的俯视图；
图2是图1的截面图；
图3是图1的左视图；
图4是本发明实施例提供的一种腰圆半管的加工装置的结构图；
图5是图4的截面图；
图6是图1的正视图；
图7是加工装置的另一状态示意图；
图8是本发明实施例提供的一种腰圆半管的加工方法的流程图；
图9～图15是本发明实施例提供的腰圆半管的加工过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1一种腰圆半管的俯视图。图2是图1的截面图。图3是图1的左视图。图1～3示出了一种腰圆半管的结构。结合图1～3所示，腰圆半管10包括管体12和位于管体12一端的端板11。管体12呈半管状，管体12的横截面为沿腰圆的长轴将腰圆一分为二后得到的图形。管体12具有一个下底面10a和两个上底面10b以及连接下底面10a和两个上底面10b的两个圆弧外壁10c。端板11上设置有一个端面槽11a和两个端面通孔11b。这种腰圆半管采用碳纤维铺层成型，质地较软。腰圆半管的长度达到了11米，重量较大，受力后很容易出现变形。目前需要对腰圆半管的外型面和内型面进行加工，其中外型面即腰圆半管的外表面，包括下底面10a和两个圆弧外壁10c，内型面即腰圆半管的内表面。
图4是本发明实施例提供的一种腰圆半管的加工装置的结构图。如图4所示，该加工装置包括底座20、多块水平支撑板21、多块第一竖直支撑板22、多块第二竖直支撑板23、多个第一基准块26和多个第二基准块27(见图5)。底座20具有水平安装面20a。
每个水平支撑板21均呈矩形。图5是图4的截面图。如图5所示，每个水平支撑板21均具有相反的第一水平表面211和第二水平表面212以及连接第一水平表面211和第二水平表面212且平行的第一竖直表面213和第二竖直表面214。第一竖直表面213和第二竖直表面214上分别可拆卸连接有凸出于第二水平表面212的第一挡块24，第一挡块24用于与腰圆半管粘接。多块水平支撑板21共直线间隔分布在水平安装面20a上，多块水平支撑板21的第一水平表面211与水平安装面20a贴合。多块水平支撑板21的第一竖直表面213共面，多块水平支撑板21的第二竖直表面214共面。
多块第一竖直支撑板22共直线间隔分布在水平安装面20a上，多块第一竖直支撑板22与第一竖直表面213平行相对布置。多块第二竖直支撑板23共直线间隔分布在水平安装面20a上，多块第二竖直支撑板23与第二竖直表面214平行相对布置。多块水平支撑板21位于多块第一竖直支撑板22和多块第二竖直支撑板23之间。第一竖直支撑板22上和第二竖直支撑板23上可拆卸连接有相对延伸的第二挡块25，第二挡块25用于与腰圆半管粘接。沿垂直于第一竖直支撑板22的方向，第一竖直支撑板22上的第二挡块25和第二竖直支撑板23上的第二挡块25之间的距离与腰圆半管的宽度D相同。
多个第一基准块26用于粘贴至腰圆半管的下底面10a上，多个第二基准块27用于粘贴至腰圆半管的两个圆弧外壁10c上。
通过在底座上设置水平支撑板、多块第一竖直支撑板和多块第二竖直支撑板，并在水平支撑板上设置第一挡块，在多块第一竖直支撑板和多块第二竖直支撑板上设置第二挡块，水平支撑板可以对腰圆半管进行竖直方向上的支撑，第一挡块和第二挡块均用于与腰圆半管粘接，从而对腰圆半管提供侧向的支撑，防止腰圆半管由于重力作用而变形。同时通过在腰圆半管上粘贴多个第一基准块和多个第二基准块，多个第一基准块和多个第二基准块可以为腰圆半管的加工提供基准，从而避免了腰圆半管产生形变引发的重复定位误差，提高了加工精度。
底座20可以采用钢材焊接而成，例如可以采用Q235A钢板焊接。图6是图1的正视图，结合图5和图6，底座20上可以设置有多个减重孔20b，以降低底座20的总重量，方便吊装。
多个水平支撑板21可以等间距设置，例如可以每间隔1米设置一个水平支撑板21，共设置10个。
可选地，第一挡块24和第二挡块25均可以为铝块。铝块方便切削，而且粘接性好。在粘贴第一挡块24和第二挡块25与腰圆半管时，可以采用两液混合硬化胶(也称AB胶)，对于金属和非金属材料具有较好的粘接性能。
第一挡块24与水平支撑板21也可以粘接，第二挡块25与第一竖直支撑板22和多块第二竖直支撑板23也可以粘接。
可选地，每块水平支撑板21的中部均可以设有开口21a，开口21a中设置有顶板28，顶板28水平布置。图7是加工装置的另一状态示意图。如图7所示，底座20上设置有顶升机构29，顶升机构29与顶板28连接，顶升机构29用于可操控地调节顶板28相对第二水平表面212的距离。在通过水平支撑板21支撑腰圆半管的下底面10a时，顶升机构29可以控制顶板28不高出第二水平表面212，在通过水平支撑板21支撑腰圆半管的上底面时，可以通过顶升机构29控制顶板28移动，增大顶板28相对第二水平表面212的距离，使顶板28高出第二水平表面212，顶板28可以对腰圆半管的内壁进行支撑，避免由于重力过大导致腰圆半管的中部下陷变形。
如图7所示，顶升机构29可以包括螺纹顶杆291和导向杆292，螺纹顶杆291和导向杆292均垂直连接在顶板28上，开口21a内设置有螺孔20c和导向孔20d，螺纹顶杆291与螺孔20c螺纹连接，导向杆292插设在导向孔20d中。通过拧动螺纹顶杆291就可以控制顶板28的移动，结构简单，易于制作。
如图5所示，底座20上对应每个第二挡块25分别设有一根螺杆251，螺杆251上套设有螺母252，螺杆251竖直设置在水平安装面20a上，螺杆251穿过对应的第二挡块25，螺母252位于第二挡块25上方。在将第二挡块25与腰圆半管粘接后，可以通过拧动螺母252，对腰圆半管的上底面10b的高度位置进行微调，便于对腰圆半管进行调节。
图8是本发明实施例提供的一种腰圆半管的加工方法的流程图。该方法基于图4～图7所示的任一种加工装置。如图8所示，该加工方法包括：
S11：将加工装置置于机床工作台上，加工装置的水平支撑板的第一竖直表面与机床的主轴平行。
机床的主轴方向通常为机床坐标系的一条坐标轴的方向，这样使机床的主轴方向与加工装置的长度方向相同，水平支撑板的第一竖直表面就与机床坐标系的一条坐标轴平行，可以方便对腰圆半管的加工。可以采用吊具将加工装置吊运至机床工作台上。
在将加工装置置于机床工作台上后，还可以采用百分表检测多块水平支撑板21的第二水平表面212的跳动误差至不超过0.03mm，当第二水平表面212的跳动误差超过0.03mm时可以采用铣刀对水平支撑板21的第二水平表面212进行加工。还可以采用百分表检测多块第一竖直支撑板22和多块第二竖直支撑板23相对的表面的跳动误差至不超过0.2mm。
S12：建立空间直角坐标系。
其中，水平支撑板的第一竖直表面213和第二竖直表面214关于空间直角坐标系的第一坐标轴对称，空间直角坐标系的第二坐标轴平行于水平支撑板的第二水平表面212。第一坐标轴可以是X轴，第二坐标轴可以是Y轴，此外还有第三坐标轴，第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴两两互相垂直，第三坐标轴可以是Z轴，在图9中，第一坐标轴垂直于YZ平面。
S13：将毛坯件置于水平支撑板上，毛坯件的下底面与水平支撑板接触。
如图9所示，毛坯件置于水平支撑板21上。由于毛坯件质地较软，在放到水平支撑板上之后可能会有一定的变形，此时可以人工目测或是通过尺子测量毛坯件的外侧壁与第一竖直支撑板22和第二竖直支撑板23之间的间隙，使毛坯件的外侧壁到第一竖直支撑板22和第二竖直支撑板23的距离差值尽量小，通过挪动毛坯件，对毛坯件进行初步校直。
在完成初步校直后，检测毛坯件的内型面的直线度和毛坯件的上底面10b的跳动公差。由于毛坯件容易变形，可以通过移动毛坯件，调整毛坯件的姿态，使毛坯件的内型面的直线度不超过2mm，同时使毛坯件的上底面10b的跳动公差不超过2mm。
可选地，在检测毛坯件的内型面的直线度和毛坯件的上底面10b的跳动公差后，还可以对毛坯件进行加工余量检测。如图10所示，具体可以以毛坯件的上底面10b为基准，控制铣刀30沿腰圆半管的理论模型放量5mm后的内型面表面走刀，如果在走刀过程中，毛坯件与铣刀之间的最大间距d小于5mm则表示加工余量足够，如果间距大于5mm则可以进行借量加工。走刀过程中，机床主轴停转。
S14：加工毛坯件的上底面，使毛坯件的上底面水平。
可以采用铣刀铣平毛坯件的上底面10b。
S15：在毛坯件上加工出两个第一基准平面。
如图9所示，两个第一基准平面41分别位于毛坯件的两个圆弧外壁10c的靠近上底面10b的边处，两个第一基准平面41均平行于水平支撑板21的第一竖直表面213。
第一基准平面41的长度从毛坯件的一端延伸至另一端，第一基准平面41的宽度可以为5mm，第一基准平面41的宽度为第一基准平面41沿图9中Z方向的尺寸。
可选地，在加工出两个第一基准平面41之后，还可以在毛坯件的端板11上加工出端面通孔11b和端面槽11a。这是第一次加工端面通孔11b和端面槽11a，是对端面通孔11b和端面槽11a的粗加工。
在加工端面通孔11b和端面槽11a时，端面槽11a的单边留余量可以为5mm，端面通孔11b和端面槽11a的表面粗糙度不超过Ra12.5。
S16：翻转毛坯件，使上底面与水平支撑板贴合。
在铣平上底面10b后，可以翻转毛坯件，以对毛坯件的内型面进行粗加工。毛坯件翻转之后的状态可以参见图11。
S17：调整毛坯件，使两个第一基准平面关于第一坐标轴对称，且两个第一基准平面均与第一竖直表面平行。
通过调整毛坯件，使两个第一基准平面41关于第一坐标轴对称，以实现毛坯件的对中。在调整过程中，毛坯件可能会由于自重，导致下底面下沉，难以调整到位，此时可以通过顶板28支撑住毛坯件的内表面，并调节顶板28的高度，减小毛坯件由于自重产生的形变。
可选地，还可以对两个第一基准平面41进行平面度的检测，并通过调整毛坯件，使平面度不超过0.2mm。
可选地，还可以检测端面通孔11b和端面槽11a的位置。由于毛坯件存在残余应力，如果毛坯件放置出现偏斜，则端面通孔11b和端面槽11a的位置会改变，通过检测可以确保毛坯件没有偏斜。
S18：将第一挡块安装到水平支撑板上，第一挡块与第一基准平面粘接。
在粘接第一挡块24时，第一挡块24的表面可能难以同时与水平支撑板21和第一基准平面41贴合，此时可以通过粘合剂进行补偿，通过使用粘合剂使第一挡块24与水平支撑板21和第一基准平面41贴合。粘合剂可以是两液混合硬化胶。在使用粘合剂粘贴后，可以等待15-20min，待粘合剂凝固后即完成了对毛坯件的装夹。
S19：对毛坯件的外型面进行第一次加工。
通过粘接第一挡块24，对毛坯件进行了装夹，此时可以对毛坯件的外型面进行第一次加工，此次加工为粗加工。第一次加工后的加工余量可以为2mm，毛坯件的表面粗糙度可以为Ra25。外型面包括下底面和两个圆弧外壁。
S20：在下底面上沿第二坐标轴方向间隔粘贴两列第一基准块。
如图12所示，每列第一基准块26包括沿第一坐标轴方向间隔排列的多个第一基准块26，每个第一基准块26的与毛坯件相反的表面共面且均与第二水平表面212平行。第一基准块26可以在后续加工中作为支撑与水平支撑板21的第二水平表面212接触。
具体可以在下底面10a上粘贴第一基准块26后，通过一次加工完成对所有的第一基准块26的切削，使每个第一基准块26的与毛坯件相反的表面共面且均与第二水平表面212平行，第一基准块26的与毛坯件相反的表面的平面度不超过0.02mm。
S21：在两个圆弧外壁上各粘贴一列第二基准块。
如图12所示，每列第二基准块均包括沿第一坐标轴方向间隔排列的多个第二基准块27，每个第二基准块27均包括第一表面27a和第二表面27b。第一表面27a平行于第二水平表面212，且所有第二基准块27的第一表面27a共面。第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等。由于在安装第一挡块24之前，已经以两个第一基准平面41对毛坯件进行了对中，此时通过设置第二基准块27，由于第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等，这样在后续翻转毛坯件时，通过第二表面27b也可以实现毛坯件的对中。同时第一表面27a还平行于第二水平表面212，且所有第二基准块27的第一表面27a共面，可以进一步确保零件形状满足要求。
第一基准块26和第二基准块27都可以通过粘合剂粘贴。
可选地，可以先将第二基准块27粘贴到毛坯上，再通过加工形成第一表面27a和第二表面27b，通过一次加工形成所有的第一表面27a，确保第一表面27a共面，平面度不超过0.02mm，还可以通过一次加工形成一列第二基准块27的第二表面27b，通过另一次加工形成另一列第二基准块27的第二表面27b，确保第二表面27b的平面度不超过0.02mm。
S22：去除第一挡块，翻转毛坯件。
如图13所示，使每个第一基准块26的与毛坯件相反的表面贴合在第二水平表面212，且使所有第二基准块27的第一表面27a共面，第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等。
通过使第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等，实现了毛坯件的对中，同时所有第二基准块27的第一表面27a共面，确保毛坯件的形状满足设计要求。毛坯件具有弹性，可以通过调整毛坯件，使第一表面27a和第二表面27b的直线度不超过0.1mm。
S23：将第一基准平面与第二挡块粘接。
如图13所示，通过粘贴第一基准平面41与第二挡块，以对毛坯件进行固定。
可选地，在粘接第一基准平面41与第二挡块时后还可以通过拧动螺杆251上的螺母252，以下压第二挡块25，通过第二挡块25对毛坯件进行微调，以调节第二基准块27的第一表面27a的直线度。
S24：加工毛坯件的内型面。
如图13所示，在加工内型面时，还可以再次加工端面通孔11b和端面槽11a，以完成对端面通孔11b和端面槽11a的加工。
可选地，在加工完成内型面、端面通孔11b和端面槽11a后，还可以加工第二基准块27，使所有第二基准块27的第一表面27a共面，第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等。由于在加工内型面、端面通孔11b和端面槽11a后，受到加工后的残余应力的影响，毛坯件的形状会产生细微变化，通过对第二基准块27进行加工，再次使第二基准块27的第一表面27a共面，第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等，使第一表面27a和第二表面27b可以准确作为基准。
S25：去除第二挡块并翻转毛坯件。
如图14所示，使上底面10b与水平支撑板21贴合，且使所有第二基准块27的第一表面27a共面，第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等。使第二表面27b平行于第一竖直表面213，所有第二基准块27的第二表面27b与第一坐标轴的距离均相等可以使得毛坯件对中，第一表面27a共面可以确保零件形状的准确性。
对于长度较大的毛坯件，中部可能会下沉。此时可以通过顶升机构顶起顶板28，通过顶板28托住毛坯件的中部，方便对第一表面27a的平面度进行调整。
S26：将第一挡块安装到水平支撑板上，第一挡块与第一基准平面粘接。
如图15所示，安装第一挡块24可以对毛坯件进行限位和固定，第一挡块24与第一基准平面41之间的间隙仍可以通过粘合剂补偿。
S27：对毛坯件的外型面进行第二次加工，得到腰圆半管。
在使用刀具进行加工前，可以去除毛坯件上的第一基准块26和第二基准块27。
第二次加工即对毛坯件的精加工，将毛坯件的外型面加工至设计要求。
可选地，在对毛坯件的外型面进行第二次加工，得到腰圆半管之后，还可以对腰圆半管的内型面和外型面进行检测。例如通过激光检测仪检测零件内、外型面，以确保制作出的腰圆半管满足设计要求。
在从毛坯件上分离第一挡块24、第二挡块25、第一基准块26和第二基准块27时，可以通过木槌进行敲击分离，木槌质地柔软，可以避免损伤毛坯件。外型面上留下的粘贴痕迹可以通过打磨去除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种腰圆半管的加工装置，其特征在于，包括底座(20)、多块水平支撑板(21)、多块第一竖直支撑板(22)、多块第二竖直支撑板(23)、多个第一基准块(26)和多个第二基准块(27)，所述底座(20)具有水平安装面(20a)，每个所述水平支撑板(21)均呈矩形，每个所述水平支撑板(21)均具有相反的第一水平表面(211)和第二水平表面(212)以及连接所述第一水平表面(211)和所述第二水平表面(212)且平行的第一竖直表面(213)和第二竖直表面(214)，所述第一竖直表面(213)和所述第二竖直表面(214)上分别可拆卸连接有凸出于所述第二水平表面(212)的第一挡块(24)，所述第一挡块(24)用于与腰圆半管粘接，所述多块水平支撑板(21)共直线间隔分布在所述水平安装面(20a)上，所述多块水平支撑板(21)的所述第一水平表面(211)与所述水平安装面(20a)贴合，所述多块水平支撑板(21)的第一竖直表面(213)共面，所述多块水平支撑板(21)的第二竖直表面(214)共面，所述多块第一竖直支撑板(22)共直线间隔分布在所述水平安装面(20a)上，所述多块第一竖直支撑板(22)与所述第一竖直表面(213)平行相对布置，所述多块第二竖直支撑板(23)共直线间隔分布在所述水平安装面(20a)上，所述多块第二竖直支撑板(23)与所述第二竖直表面(214)平行相对布置，所述多块水平支撑板(21)位于所述多块第一竖直支撑板(22)和所述多块第二竖直支撑板(23)之间，所述第一竖直支撑板(22)上和所述第二竖直支撑板(23)上可拆卸连接有相对延伸的第二挡块(25)，所述第二挡块(25)用于与所述腰圆半管粘接，沿垂直于所述第一竖直支撑板(22)的方向，所述第一竖直支撑板(22)上的第二挡块(25)和所述第二竖直支撑板(23)上的第二挡块(25)之间的距离与所述腰圆半管的宽度相同，所述多个第一基准块(26)用于粘贴至所述腰圆半管的下底面上，所述多个第二基准块(27)用于粘贴至所述腰圆半管的两个圆弧外壁上。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，每块所述水平支撑板(21)的中部均设有开口(21a)，所述开口(21a)中设置有顶板(28)，所述顶板(28)水平布置，所述底座(20)上设置有顶升机构(29)，所述顶升机构(29)与所述顶板(28)连接，所述顶升机构(29)用于可操控地调节所述顶板(28)相对所述第二水平表面(212)的距离。
3.根据权利要求2所述的加工装置，其特征在于，所述顶升机构(29)包括螺纹顶杆(291)和导向杆(292)，所述螺纹顶杆(291)和所述导向杆(292)均垂直连接在所述顶板(28)上，所述开口(21a)内设置有螺孔(20c)和导向杆(292)，所述螺纹顶杆(291)与所述螺孔(20c)螺纹连接，所述导向杆(292)插设在所述导向孔(20d)中。
4.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述底座(20)上对应每个所述第二挡块(25)分别设有一根螺杆(251)，所述螺杆(251)上套设有螺母(252)，所述螺杆(251)竖直设置在所述水平安装面(20a)上，所述螺杆(251)穿过对应的所述第二挡块(25)，所述螺母(252)位于所述第二挡块(25)上方。
5.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述第一挡块(24)和所述第二挡块(25)均为铝块。
6.一种腰圆半管的加工方法，所述加工方法基于权利要求1～5任一项所述的加工装置，其特征在于，所述加工方法包括：
将所述加工装置置于机床工作台上，所述加工装置的水平支撑板的第一竖直表面与所述机床的主轴平行；
建立空间直角坐标系，所述水平支撑板的第一竖直表面和第二竖直表面关于所述空间直角坐标系的第一坐标轴对称，所述空间直角坐标系的第二坐标轴平行于所述水平支撑板的第二水平表面；
将毛坯件置于水平支撑板上，所述毛坯件的下底面与所述水平支撑板接触；
加工所述毛坯件的上底面，使所述毛坯件的上底面水平；
在所述毛坯件上加工出两个第一基准平面，所述两个第一基准平面分别位于所述毛坯件的两个圆弧外壁的靠近所述上底面的边处，所述两个第一基准平面均平行于所述水平支撑板的第一竖直表面；
翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合；
调整所述毛坯件，使两个所述第一基准平面关于所述第一坐标轴对称，且两个所述第一基准平面均与所述第一竖直表面平行；
将第一挡块安装到所述水平支撑板上，所述第一挡块与所述第一基准平面粘接；
对所述毛坯件的外型面进行第一次加工；
在所述下底面上沿所述第二坐标轴方向间隔粘贴两列第一基准块，每列所述第一基准块包括沿所述第一坐标轴方向间隔排列的多个所述第一基准块，每个所述第一基准块的与所述毛坯件相反的表面共面且均与所述第二水平表面平行；
在所述两个圆弧外壁上各粘贴一列第二基准块，每列所述第二基准块均包括沿所述第一坐标轴方向间隔排列的多个第二基准块，每个所述第二基准块均包括第一表面和第二表面，所述第一表面平行于所述第二水平表面，且所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等；
去除所述第一挡块，翻转所述毛坯件，使每个所述第一基准块的与所述毛坯件相反的表面贴合在所述第二水平表面，且使所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等；
将所述第一基准平面与第二挡块粘接；
加工所述毛坯件的内型面；
去除所述第二挡块并翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合，且使所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等；
将所述第一挡块安装到所述水平支撑板上，所述第一挡块与所述第一基准平面粘接；
对所述毛坯件的外型面进行第二次加工，得到腰圆半管。
7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，在所述翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合之前，所述方法还包括：
在所述毛坯件的端板上加工出端面通孔和端面槽。
8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，在所述去除所述第二挡块并翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合之前，所述方法还包括：
再次加工所述端面通孔和所述端面槽。
9.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，在所述去除所述第二挡块并翻转所述毛坯件，使所述上底面与所述水平支撑板贴合之前，所述方法还包括：
加工所述第二基准块，使所有所述第二基准块的第一表面共面，所述第二表面平行于所述第一竖直表面，所有所述第二基准块的第二表面与所述第一坐标轴的距离均相等。
10.根据权利要求6～9任一项所述的加工方法，其特征在于，在所述对所述毛坯件的外型面进行第二次加工，得到腰圆半管之后，所述方法还包括：
对所述腰圆半管的内型面和外型面进行检测。
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