CN112427890A - 消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数控精密加工制造技术领域，提出了一种消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法。通过设计专用夹具，利用机床探头对线源的尺寸及位置进行测量，得到线源的中心坐标，然后判断、微调装夹预紧力，并逐点采集波导定面每个裂缝两端位置与基准点的偏差数值，记录在机床宏程序中，供加工程序调用，以补偿微量变形。本发明创造性地消除了波导管截面尺寸偏差、直度、扭拧度、生产过程中产生的微小变形等综合细微因素及每根波导管间的差异性对裂缝线源精度的影响，保证了工艺基准与设计基准的重合，减小了装夹导致的薄壁波导管腔体变形，提高了加工精度。

Description

消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法
技术领域
本发明涉及数控精密加工制造技术领域。
背景技术
由于波导管截面尺寸偏差、直度、扭拧度及因薄壁波导管刚性差、易变性的结构特点在生产过程中产生的细微变形等综合因素的影响，再叠加每根波导管间的差异性，甚至同一根波导管的不同位置也具有微小差异性，诸多综合细微差异因素在细长薄壁裂缝线源加工特别是批量成型中将严重耽搁装夹找正时间、导致波导管中心线与加工基准不一致、降低线源加工质量。
发明内容
为保证加工质量，提高生产效率，实现柔性装夹，避免刚性挤压接触，减小装夹导致的薄壁工件变形；探测工件外形坐标，消除尺寸差异，建立与设计基准一致的工艺基准(坐标系)；根据探测坐标，微调相应装夹力，消除工件细微变形影响，同时避免装夹力过大导致挤压薄壁工件变形，本发明提出一种消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微差异因素的方法。
本发明提出的一种消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微差异因素的方法，设计专用夹具，细长薄壁裂缝线源装夹在夹具的线源槽内，线源槽直线度≤0.1mm，夹具顶面设有用于探测裂缝线源中心线坐标的若干处台阶槽，裂缝线源与侧压板之间放置弹性衬板，定位块安装在夹具的左端部。批量成型装夹时，根据探测坐标值及波导管外形尺寸，判断、微调装夹预紧力。装夹找正时，逐点采集波导表面每个裂缝两端位置与基准点的偏差数值，并记录在机床宏程序中，供加工程序调用、补偿微量变形。
本发明实现技术方案为：
S1：通过机床探头找正专用夹具(1)的线源槽(3)；
S2：装入细长薄壁裂缝线源(2)，利用机床探头及台阶槽(7)对线源的尺寸及位置进行测量，通过探头测出线源的多个坐标值，得到线源的中心坐标；
S3：根据探测坐标值及波导管外形尺寸，判断、微调装夹预紧力；
S4：调整细长薄壁裂缝线源(2)顶面的平面度；
S5：逐点采集波导顶面每个裂缝两端位置与基准点的偏差数值，并记录在机床宏程序中，供加工程序调用、补偿微量变形。
进一步的，所述S1中线源槽直线度≤0.1mm。
进一步的，所述S2中线源首、尾端中心坐标值相差≤0.05mm，取坐标平均值为工艺基准的x坐标。
进一步的，所述S4中的线源平面度≤0.3mm。
进一步的，所述细长薄壁裂缝线源批量成型装夹时采用定位块(4)快速定位，通过弹性衬板(6)减小装夹变形。
本发明裂缝线源装夹在专用夹具的线源槽内，是一个独立的加工单元，利用专用夹具上表面探测线源中心线坐标的台阶槽，可以快速探测线源坐标，保证工艺基准与设计基准的重合，显著消除薄壁波导管细微变形、尺寸及形位差异性等非明显细微因素对裂缝线源加工精度的影响，同时根据探测坐标值及波导管外形尺寸，判断、微调装夹预紧力，避免装夹力过大。逐点采集波导表面每个裂缝两端位置与基准点的偏差数值，并记录在机床宏程序中，供加工程序调用、补偿细微变形量。本发明显著消除了细长薄壁裂缝线源批量成型中细微差异因素，直接了提高加工质量及加工效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2、图3是本发明的薄壁裂缝线源装夹于专用夹具的示意图。
图4是利用专用夹具上的台阶槽探测裂缝线源中心坐标的放大示意图。
图中：1.夹具，2.裂缝线源，3.线源槽，4.定位块，5.侧压板，6.弹性衬垫，7.台阶槽。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步解释说明。
以铣削壁厚1mm、外形尺寸12.16mm×24.86mm×2098mm的3A21裂缝线源为例，本发明的消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微差异因素的方法，包括55mm×130mm×2080mm的专用夹具，根据加工时的具体情况做成整体或分成两部分，其表面设有探测线源中心线坐标的台阶槽；2mm厚弹性衬板，可选用聚四氟乙烯材质，放置在侧压板与裂缝线源之间避免刚性接触、实现柔性装夹；15～20mm厚、250×23.8～24.3mm铝侧压板，用于紧固线源侧面且降低单位面积上夹紧力的；定位块，用于批量生产时纵向快速定位；上压板，用于辅助装夹以提高线源平面度。
(1)在专用夹具底部沿长度方向加工出3～4个宽10～15mm的浅沟槽，以减少专用夹具与机床工作台的接触面积，易于保证工装平面度；
(2)在专用夹具两侧面分别加工U形槽，以方便工装固定，实现高效、快速的压板装夹；
(3)在专用夹具端部钻、攻安装定位块用的螺纹孔M5，用于批量生产时纵向快速定位；在工装侧面对应每个侧压板的位置分别等距钻、攻紧固侧压板用的螺纹孔M8，并注意M8的螺纹孔位于线源槽深度一半的偏上位置，以防止线源上松下紧；
(4)在专用夹具顶面对称加工宽12.5mm、深23.8～24.3mm的线源槽，线源槽直线度≤0.03mm；
(5)铣侧压板与弹性衬板的放置槽23×252mm，底部与线源槽接平，各槽之间间隔20～25mm，铣削裂缝线源时，弹性衬板放置在侧压板与线源之间，侧面螺钉紧固时，刚性侧压板通过弹性衬板压紧固定线源，实现线源的柔性装夹且降低线源单位面积上夹紧力；
(6)在专用夹具的间隔处，相对线源槽对称铣4～5处10mm×10mm×35mm的台阶槽，以探测线源中心线坐标，消除波导外形尺寸差异性因素对裂缝精度的影响；同时根据探测坐标值及波导管外形尺寸，判断、微调装夹预紧力，避免装夹力过大；
(7)在专用夹具顶部钻、攻安装上压板用的螺纹孔M4，以辅助装夹线源、提高平面度；
(8)用机床探头逐点采集波导表面每个裂缝两端位置与基准点的偏差数值，消除波导外形尺寸及微观变形对裂缝精度的影响。
(9)记录在机床宏程序中，供加工程序调用、补偿细微变形量。

Claims (5)

1.消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法，其特征在于：
S1：通过机床探头找正专用夹具(1)的线源槽(3)；
S2：装入细长薄壁裂缝线源(2)，利用机床探头及台阶槽(7)对线源的尺寸及位置进行测量，通过探头测出线源的多个坐标值，得到线源的中心坐标；
S3：根据探测坐标值及波导管外形尺寸，判断、微调装夹预紧力；
S4：调整细长薄壁裂缝线源(2)顶面的平面度；
S5：逐点采集波导顶面每个裂缝两端位置与基准点的偏差数值，并记录在机床宏程序中，供加工程序调用、补偿微量变形。
2.根据权利要求1所述的消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法，其特征在于：S1中线源槽直线度≤0.1mm。
3.根据权利要求1所述的消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法，其特征在于：S2中线源首、尾端中心坐标值相差≤0.05mm，取坐标平均值为工艺基准的x坐标。
4.根据权利要求1所述的消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法，其特征在于：S4中的线源平面度≤0.3mm。
5.根据权利要求1所述的消除细长薄壁裂缝线源批量成型中细微变形的方法，其特征在于：细长薄壁裂缝线源批量成型装夹时采用定位块(4)快速定位，通过弹性衬板(6)减小装夹变形。
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