CN110076371A - 空间斜孔的加工方法 - Google Patents

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白俊峰
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    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms

Abstract

本发明公开了一种空间斜孔的加工方法,涉及机械加工领域,主要目的在于解决现有万向钻进行空间斜孔加工时,具有加大局限性,加工效率较低的问题。主要方法包括:根据视图剖切角度确定待加工工件中空间斜孔的空间角度;将所述工件装夹于万能转台的角度胎中,并根据所述空间角度调整所述角度胎,以确定待加工的进刀角度;将调整角度胎后的工件通过加工机床进行加工。

Description

空间斜孔的加工方法
技术领域
本发明涉及一种机械加工领域,特别是涉及一种空间斜孔的加工方法。
背景技术
在压缩机制造行业,位于压缩机机壳的两侧的空间斜孔是加工工艺中常见的加工方式。由于空间斜孔具有双角度斜孔的性质,且具有较多的相交叉孔的情况,对于要求同内孔中的槽精确相交,双斜孔的加工成为压缩机制造行业的一大难点。
目前,现有的空间斜孔的加工中,由于空间斜孔的特殊性,机壳密封区双斜孔的加工主要是采用万向钻床由机壳内孔向外引出小孔,再将机壳翻转180度,由外向内按原角度重新扩孔进行加工。但是,这种加工方法对于机壳内孔槽比较宽且比较浅,这种工方法有很大的局限性,如对于密封区内孔槽深且窄,斜孔倾角很大时或者加工孔直径小于密封区槽宽度时,若从内向外加工将有可能破坏已加工面,造成不合格品;对于双斜孔角度大的情况,也无法实现孔的加工;当图纸要求必须保证双斜孔的内、外位置精度时,由于万向钻床万向头联接相对较多,刚性差,使得万向钻在加工孔的过程中,钻杆会有一定的摆动,使得双斜孔与管路联接处的位置点很难保证精度,将大量占用龙门铣加工时间,从而加工效率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种空间斜孔的加工方法,主要目的在于解决现有万向钻进行空间斜孔加工时,具有加大局限性,加工效率较低的问题。
依据本发明一个方面,提供了一种空间斜孔的加工方法,包括:
根据视图剖切角度确定待加工工件中空间斜孔的空间角度;
将所述工件装夹于万能转台的角度胎中,并根据所述空间角度调整所述角度胎,以确定待加工的进刀角度;
将调整角度胎后的工件通过加工机床进行加工。
进一步地,所述根据视图剖切角度确定待加工工件中空间斜孔的空间角度包括:
确定所述工件的基准坐标系以及加工中心点;
根据所述基准坐标系、所述加工中心点、空间斜孔夹角关系计算所述视图剖切角度对应空间斜孔的空间角度。
进一步地,所述视图剖切角度包括空间斜孔轴线置于所述基准坐标系第一平面投影直线与x轴相交的第一视图角度,以及空间斜孔轴线置于所述基准坐标系第一平面投影直线与所述空间斜孔轴线相交的第二视图角度。
进一步地,所述空间斜孔夹角关系包括 其中,所述为第一视图角度,所述为第二视图角度,所述α为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与x轴相交的夹角角度,所述β为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与所述空间斜孔轴线的夹角角度。
进一步地,所述将所述工件装夹于万能转台的角度胎中,并根据所述空间角度调整所述角度胎包括:
将所述工件以所述第二平面的方向装夹于万能转台的角度胎中,将所述角度胎水平方向调整所述α角度,将所述角度胎垂直方向调整所述β角度。
进一步地,所述基准坐标系为以所述工件的空间斜孔的中心线与所述加工机床的主轴中心线重合方式形成的以加工中心点为坐标原点的坐标系。
进一步地,所述将调整角度胎后的工件通过加工机床进行加工包括:
根据所述基准坐标系选取所述加工机床的基准点,根据所述基准点确定进刀点的相对坐标,通过调整所述加工机床的主轴至所述相对坐标处对调整角度胎后的工件进行加工。
进一步地,所述第一平面为xoz平面,所述第二平面为xoy平面。
借由上述技术方案,本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点:
本发明提供了一种空间斜孔的加工方法,与现有技术万向钻进行空间斜孔加工时,具有加大局限性,加工效率较低相比,本发明实施例通过视图剖切角度计算出待加工工件中空间斜孔的空间角度,然后将工件装夹于万能转台的角度胎中,根据空间角度旋转角度胎,以确定待加工的进刀角度,通过加工机床对工件进行加工,实现一次装夹,完成一次钻孔加工,大大提高了双斜孔加工方法的多样化,减少位置精度较高的加工工艺步骤,从而提高加工效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明实施例提供的一种空间斜孔的加工方法流程图;
图2示出了本发明实施例提供的空间斜孔基础坐标系示意图;
图3示出了本发明实施例提供的平方向旋转角度胎示意图;
图4示出了本发明实施例提供的垂直方向旋转角度胎;
图5示出了本发明实施例提供的另一种空间斜孔的加工方法流程图;
图6示出了本发明实施例提供的空间斜孔计算空间角度示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种空间斜孔的加工方法,如图1所示,该方法包括:
101、根据视图剖切角度确定待加工工件中空间斜孔的空间角度。
其中,所述视图剖切角度为根据空间斜孔轴线在基准坐标系中的第一平面、第二平面投影得到的夹角,即为工程图纸中给出的空间斜孔的不同视图对应剖切平面的角度。本发明实施例,为了简化计算空间角度的过程,视图剖切角度包括工程图纸中确定的2个夹角,以便根据此2个夹角直接确定出待加工工件中空间斜孔的空间角度。
需要说的是,如图2所示,空间斜孔主要是指其孔的位置须用空间坐标系中两个面内的角度来确定,即空间角度,其空间斜孔的数学模型可以通过空间斜孔轴线L分别投影到xoz平面和xoy平面后与L及x轴的夹角确定的三角函数关系得到。
102、将所述工件装夹于万能转台的角度胎中,并根据所述空间角度调整所述角度胎。
对于本发明实施例,在确定出空间斜孔的空间角度后,通过万能转台进行调整出空间角度对应的进刀点,以确定待加工的进刀角度。其中,所述万能转台为可水平、垂直任意角度旋转角度胎的工具,如图3所示,水平方向旋转角度胎,如图4所示,垂直方向旋转角度胎,从而将夹装于角度胎中的工件进行旋转,以确定进刀角度。
103、将调整角度胎后的工件通过加工机床进行加工。
对于本发明实施例,万能转台可以与加工机床进行合体安装,也可以单独实现旋转角度胎的过程,然后将旋转后的工件夹装于加工机床中,利用加工机床中的钻刀进行钻孔,完成空间斜孔的加工。所述加工机床可以为任意一种型号、结构的数控镗铣床,本发明实施例不做具体限定。
本发明提供了一种空间斜孔的加工方法,本发明实施例通过视图剖切角度计算出待加工工件中空间斜孔的空间角度,然后将工件装夹于万能转台的角度胎中,根据空间角度旋转角度胎,以确定待加工的进刀角度,通过加工机床对工件进行加工,实现一次装夹,完成一次钻孔加工,大大提高了双斜孔加工方法的多样化,减少位置精度较高的加工工艺步骤,从而提高加工效率。
本发明实施例提供了另一种空间斜孔的加工方法,如图5所示,该方法包括:
201、确定所述工件的基准坐标系以及加工中心点。
对于本发明实施例,为了准确的找到空间斜孔对于的空间角度,以便准确进行进刀钻孔,以工件为准建立基准坐标系,即确定工件的基准坐标系及加工中心点。其中,所述基准坐标系为以所述工件的空间斜孔的中心线与所述加工机床的主轴中心线重合方式形成的以加工中心点为坐标原点的坐标系,基准坐标系中定义2个平面,第一平面和第二平面,如图2所示,所述第一平面为xoz平面,所述第二平面为xoy平面。其中,∠1为空间斜孔轴线在xoz平面的投影与x轴线的夹角,即工程图纸中给出的一个空间斜孔的视图剖切角度;∠2是空间斜孔轴线L与L在xoz平面上的投影的夹角,即工程图纸中给出的第二个空间斜孔的视图剖切角度。
需要说明的是,如图2所示,o点坐标为加工的中心点,现对应的,α为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与x轴相交的夹角角度,所述β为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与所述空间斜孔轴线的夹角角度。
202、根据所述基准坐标系、所述加工中心点、空间斜孔夹角关系计算所述视图剖切角度对应空间斜孔的空间角度。
对于本发明实施例,为了准确计算空间角度,所述视图剖切角度包括空间斜孔轴线置于所述基准坐标系第一平面投影直线与x轴相交的第一视图角度,以及空间斜孔轴线置于所述基准坐标系第一平面投影直线与所述空间斜孔轴线相交的第二视图角度。其中,所述视图剖切角度为工程技术人员根据对工件的加工需求确定的空间斜孔的剖切面角度,由技术人员进行设定,本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是,所述空间斜孔夹角关系包括 其中,所述为第一视图角度,所述为第二视图角度,所述α为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与x轴相交的夹角角度,所述β为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与所述空间斜孔轴线的夹角角度。将第一视图角度与第二视图角度代入上诉空间斜孔夹角关系中,并通过数学方法计算出水平转角的角度α及垂直转角的角度β。
203、将所述工件以所述第二平面的方向装夹于万能转台的角度胎中,将所述角度胎水平方向调整所述α角度,将所述角度胎垂直方向调整所述β角度。
对于本发明实施例,为了准确的对工件进行加工,确保加工的空间角度的精确性,为了使空间斜孔的基准坐标系与万能转台的工作方式进行匹配,将工件以第二平面xoy平面方向夹装于万能转台的角度胎中,且机床主轴中心与工件中心重合。例如,如图6所示,空间斜孔的中心线同机床主轴的中心线重合,通过空间斜孔夹角关系计算出水平面内的转角为38度44分22秒,而垂直面内的转角为69度18分21秒,然后通过旋转角度胎将工件按照2个平面对应的角度进行旋转。
204、根据所述基准坐标系选取所述加工机床的基准点,根据所述基准点确定进刀点的相对坐标,通过调整所述加工机床的主轴至所述相对坐标处对调整角度胎后的工件进行加工。
对于本发明实施例,当调整角度胎后,通过选取加工机床的基准点确定进刀的相对坐标,从而实现精确的钻孔加工,以及增加扩孔、攻丝等加工步骤。其中,所述加工机床的基准点根据基准坐标系中的原点进行定义,例如选择机壳最外侧端面孔中心等,本发明实施例不做具体限定。通过旋转角度、工件长度、宽度、加工机床中的主轴长度等数据计算求出进刀点相对于基准点的相对坐标,将机床主轴移到进刀点处可进行孔的加工。例如,机壳翻转后,将机床的加工坐标原点定义为o1点,可计算出进刀点o相对于o1点的坐标为x=-125.0304,y=145.7890,z=171.7632。将机床的主轴按坐标值移到o点,就可进行空间孔的加工。
本发明提供了一种空间斜孔的加工方法,本发明实施例通过视图剖切角度计算出待加工工件中空间斜孔的空间角度,然后将工件装夹于万能转台的角度胎中,根据空间角度旋转角度胎,以确定待加工的进刀角度,通过加工机床对工件进行加工,实现一次装夹,完成一次钻孔加工,大大提高了双斜孔加工方法的多样化,减少位置精度较高的加工工艺步骤,从而提高加工效率。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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,均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空间斜孔的加工方法,其特征在于,包括:
根据视图剖切角度确定待加工工件中空间斜孔的空间角度;
将所述工件装夹于万能转台的角度胎中,并根据所述空间角度调整所述角度胎,以确定待加工的进刀角度;
将调整角度胎后的工件通过加工机床进行加工。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据视图剖切角度确定待加工工件中空间斜孔的空间角度包括:
确定所述工件的基准坐标系以及加工中心点;
根据所述基准坐标系、所述加工中心点、空间斜孔夹角关系计算所述视图剖切角度对应空间斜孔的空间角度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述视图剖切角度包括空间斜孔轴线置于所述基准坐标系第一平面投影直线与x轴相交的第一视图角度,以及空间斜孔轴线置于所述基准坐标系第一平面投影直线与所述空间斜孔轴线相交的第二视图角度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述空间斜孔夹角关系包括其中,所述为第一视图角度,所述θ为第二视图角度,所述α为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与x轴相交的夹角角度,所述β为所述空间斜孔轴线置于第二平面投影直线与所述空间斜孔轴线的夹角角度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述工件装夹于万能转台的角度胎中,并根据所述空间角度调整所述角度胎包括:
将所述工件以所述第二平面的方向装夹于万能转台的角度胎中,将所述角度胎水平方向调整所述α角度,将所述角度胎垂直方向调整所述β角度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基准坐标系为以所述工件的空间斜孔的中心线与所述加工机床的主轴中心线重合方式形成的以加工中心点为坐标原点的坐标系。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将调整角度胎后的工件通过加工机床进行加工包括:
根据所述基准坐标系选取所述加工机床的基准点,根据所述基准点确定进刀点的相对坐标,通过调整所述加工机床的主轴至所述相对坐标处对调整角度胎后的工件进行加工。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一平面为xoz平面,所述第二平面为xoy平面。
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