CN112756717A - 数控铣削螺纹的重新定位方法 - Google Patents

数控铣削螺纹的重新定位方法 Download PDF

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    • B23G1/44—Equipment or accessories specially designed for machines or devices for thread cutting

Abstract

本发明涉及数控铣削技术领域，提供了一种数控铣削螺纹的重新定位方法，包括如下步骤：S1、在数控铣床的工作台上安装返修件和试验件；S2、在试验件上铣削试验螺纹孔；S3、在旋入试验螺纹孔的螺纹检测定位工装的定位部与旋入返修螺纹孔的螺纹检测定位工装的定位部在相应螺纹孔的周向处于相同方位的条件下，测量旋入试验螺纹孔的螺纹检测定位工装的测量部与旋入返修螺纹孔的螺纹检测定位工装的测量部在Z向的高度差ΔH。通过试验件和螺纹检测定位工装的配合，可间接确定返修螺纹孔在Z向的零点坐标，进而保证了通过数控铣床对返修螺纹孔进行返修时的对刀精度，避免了通过数控铣床对返修螺纹孔进行返修时出现螺纹乱牙的情况。

Description

数控铣削螺纹的重新定位方法
技术领域
本发明涉及数控铣削技术领域，尤其是一种数控铣削螺纹的重新定位方法。
背景技术
粗轧主传动万向接轴是热连轧机设备关键部件，因采用先进的SWZ、SWP型式结构，其连接型式是采用高精度螺纹及高强度螺栓将轴承压盖、轴承座及法兰叉头连接而成。万向接轴的回转直径在Φ500-Φ1430之间，法兰叉头上的螺纹设计规格有M36X3-6H～M90X4-6H，不仅受力大，传递扭矩大，而且万向接轴所在轧机位置的工况非常恶劣，因此对法兰叉头上的螺纹精度提出了很高要求。目前，采用数控铣床对法兰叉头上的螺纹孔进行加工，具有加工效率高、质量稳定可靠的优点。
但是，当采用数控铣床铣削螺纹孔的过程中出现断电或更换零件再次装夹的情况时，就会出现无法精确对刀的难题。这是因为当对螺纹孔进行返修时，铣刀在Z向的零点坐标无法直接确定，在这种情况下，若仍然采用数控铣床对螺纹孔进行返修，不仅需要花费大量时间来对刀，而且对刀的精度也较差，在返修螺纹孔时很容易出现螺纹乱牙的情况，严重时造成工件的报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种数控铣削螺纹的重新定位方法，避免通过数控铣床对螺纹孔进行返修时出现螺纹乱牙的情况。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：数控铣削螺纹的重新定位方法，包括如下步骤：
S1、在数控铣床的工作台上安装返修件和试验件；所述返修件上待返修的返修螺纹孔的零点坐标为(x0，y0，z0)；所述试验件上待加工的试验螺纹孔的零点坐标为(x0′，y0′，z0′)；
S2、在试验件上铣削试验螺纹孔；所述试验螺纹孔的规格与返修螺纹孔的规格相一致；
S3、将螺纹检测定位工装分别旋入试验螺纹孔和返修螺纹孔中，在旋入试验螺纹孔的螺纹检测定位工装的定位部与旋入返修螺纹孔的螺纹检测定位工装的定位部在相应螺纹孔的周向处于相同方位的条件下，测量旋入试验螺纹孔的螺纹检测定位工装的测量部与旋入返修螺纹孔的螺纹检测定位工装的测量部在Z向的高度差ΔH；
所述返修件上待返修的返修螺纹孔在Z向的零点坐标为：z0＝z0′+ΔH±f×P或z0＝z0′-ΔH±f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔(4)的螺距。
进一步的，所述螺纹检测定位工装的定位部为平行于螺纹检测定位工装的外螺纹段轴线的第一平面；所述螺纹检测定位工装的测量部为垂直于螺纹检测定位工装的外螺纹段轴线的第二平面。
进一步的，步骤S3中，高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3.1、将通过第二支架与主轴箱连接的第二百分表的轴线调整至与Z向平行的状态；
S3.2、将螺纹检测定位工装旋入试验螺纹孔中，控制螺纹检测定位工装的第一平面在试验螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位；
S3.3、步骤S3.1、S3.2完成后，控制第二百分表的测量头与旋入试验螺纹孔的螺纹检测定位工装的第二平面接触，记录第二百分表的读数h1，并控制第二百分表在Z向的安装高度不变；
S3.4、步骤S3.3完成后，再将螺纹检测定位工装旋入返修螺纹孔中，控制螺纹检测定位工装的第一平面在返修螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位；
S3.5、步骤S3.4完成后，控制第二百分表的测量头与旋入返修螺纹孔的螺纹检测定位工装的第二平面接触，并记录第二百分表的读数h2；高度差ΔH＝|h1-h2|。
进一步的，控制螺纹检测定位工装的第一平面在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位的方法，包括如下步骤：
将通过第一支架与主轴箱连接的第一百分表的轴线调整至与X向平行的状态；
将螺纹检测定位工装的第一平面旋至相应螺纹孔周向的β方位处，控制第一百分表的测量头与第一平面接触，并保持第一百分表12在X向的安装位置不变；
控制工作台沿Y向移动，记录第一百分表的读数变化范围；当第一百分表的读数变化范围大于允许偏差时，调整螺纹检测定位工装的位置直至第一百分表的读数变化范围小于或等于允许偏差。
进一步的，步骤S3中，高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3-1、将螺纹检测定位工装旋入试验螺纹孔中，控制螺纹检测定位工装的第一平面在试验螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位；
S3-2、步骤S3-1完成后，测量旋入试验螺纹孔的螺纹检测定位工装的第二平面与平行于工作台表面的基准平面在Z向的高度差ΔH1；
S3-3、步骤S3-2完成后，再将螺纹检测定位工装旋入返修螺纹孔中，控制螺纹检测定位工装的第一平面在返修螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位；
S3-4、步骤S3-3完成后，测量旋入返修螺纹孔的螺纹检测定位工装的第二平面与基准平面在Z向的高度差ΔH2；高度差ΔH＝|ΔH1-ΔH2|。
进一步的，控制螺纹检测定位工装的第一平面在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位的方法，包括如下步骤：
将通过第一支架与主轴箱连接的第一百分表的轴线调整至与X向平行的状态；
将螺纹检测定位工装的第一平面旋至相应螺纹孔周向的β方位处，控制第一百分表的测量头与第一平面接触，并保持第一百分表在X向的安装位置不变；
控制工作台沿Y向移动，记录第一百分表的读数变化范围；当第一百分表的读数变化范围大于允许偏差时，调整螺纹检测定位工装的位置直至第一百分表的读数变化范围小于或等于允许偏差。
进一步的，所述螺纹检测定位工装包括用于旋入试验螺纹孔和返修螺纹孔内的外螺纹体，所述外螺纹体的端面具有沿外螺纹体的轴线延伸的连接杆；所述连接杆的端部固定有定位板；所述定位板上具有平行于外螺纹体轴线的第一平面、以及垂直于外螺纹体轴线的第二平面；所述第一平面形成所述定位部；所述第二平面形成所述测量部。
进一步的，所述外螺纹体与连接杆为一体件。
本发明的有益效果是：
1、本发明实施例提供的数控铣削螺纹的重新定位方法，通过打表法可确定返修螺纹孔在X向和Y向的零点坐标，通过试验件和螺纹检测定位工装的配合，可间接确定返修螺纹孔在Z向的零点坐标，进而保证了通过数控铣床对返修螺纹孔进行返修时的对刀精度，避免了通过数控铣床对返修螺纹孔进行返修时出现螺纹乱牙的情况。
2、本发明实施例提供的数控铣削螺纹的重新定位方法，操作简单，降低了工人的劳动强度，节约了对刀时间，提高了对刀效率，并且适合通过数控铣床对各种类型、任意螺距的螺纹孔进行返修。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是采用本发明实施例的数控铣削螺纹的重新定位方法对返修螺纹孔进行定位时的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明实施例中的螺纹检测定位工装的结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是采用采用本发明实施例的数控铣削螺纹的重新定位方法对返修螺纹孔进行定位时的另一结构示意图。
图中附图标记为：1-工作台，2-返修件，3-试验件，4-返修螺纹孔，5-试验螺纹孔，6-螺纹检测定位工装，7-第一平面，8-第二平面，9-第二支架，10-主轴箱，11-第二百分表，12-第一百分表，13-基准平面，14-外螺纹体，15-连接杆，16-定位板，17-第一支架。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，下面对数控铣床的结构做简要说明。数控铣床主要由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。床身用于支撑和连接机床各部件，主轴箱用于安装主轴，主轴下端用于安装铣刀。当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铣刀能够切削工件。主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使铣刀上升或下降。工作台用于安装工件或夹具。工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y相移动，从而实现工件在X向和Y向的移动。无论是X向、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。伺服装置用于驱动伺服电机。数控系统用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。
本发明实施例提供的数控铣削螺纹的重新定位方法，包括如下步骤：
S1、在数控铣床的工作台1上安装返修件2和试验件3；所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4的零点坐标为(x0，y0，z0)；所述试验件3上待加工的试验螺纹孔5的零点坐标为(x0′，y0′，z0′)；
S2、在试验件3上铣削试验螺纹孔5；所述试验螺纹孔5的规格与返修螺纹孔4的规格相一致；
S3、将螺纹检测定位工装6分别旋入试验螺纹孔5和返修螺纹孔4中，在旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的定位部与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的定位部在相应螺纹孔的周向处于相同方位的条件下，测量旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的测量部与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度差ΔH；
所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4在Z向的零点坐标为：z0＝z0′+ΔH±f×P或z0＝z0′-ΔH±f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔4的螺距。
步骤S1中，所述返修件2上具有待返修的返修螺纹孔4。所述试验件3可以是方箱或工装零件，该试验件3可以通过数控铣床加工出与返修件2的返修螺纹孔4的规格相一致的试验螺纹孔5。
参见图1，准备一件试验件3，将返修件2和试验件3安装在数控铣床的工作台1上。为简化图示，图1中仅示出了数控铣床的工作台1，而未示出数控铣床的其他结构。
当返修件2和试验件3安装定位在工作台1上后，所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4的零点坐标为(x0，y0，z0)；所述试验件3上待加工的试验螺纹孔5的零点坐标为(x0′，y0′，z0′)。
其中，返修螺纹孔4在X向的零点坐标x0和在Y向的零点坐标y0可以通过该返修螺纹孔4的中心线在工作台1上的位置而直接确定，而返修螺纹孔4中心线的位置可以采用打表法确定，在此不再赘述。试验螺纹孔5在X向的零点坐标x0′和在Y向的零点坐标y0′可以通过该试验螺纹孔5的中心线在工作台1上的位置而直接确定，该试验螺纹孔5中心线的位置可以在数控系统中直接设置，也可以通过打表法确定，在此不再赘述。试验螺纹孔5在Z向的零点坐标z0′可以采用将数控铣床的螺纹铣刀的刀尖与试验螺纹孔5的端面重合的方式确定。此时，就只有返修螺纹孔4在Z向的零点坐标z0无法直接确定。
步骤S2中，通过数控铣床在试验件3上铣削出试验螺纹孔5。其中，该试验螺纹孔5的螺纹与返修螺纹孔4的螺纹应采用同一把螺纹铣刀、并采用相同的程序加工，以确保试验螺纹孔5的规格与返修螺纹孔4的规格相一致。
步骤S3中，所述螺纹检测定位工装6起定位和对刀的作用。所述螺纹检测定位工装6上具有用于旋入试验螺纹孔5和返修螺纹孔4内的外螺纹段，用于周向定位的定位部，用于测量Z向高度的测量部。
操作时，将该螺纹检测定位工装6分别旋入试验螺纹孔5和返修螺纹孔4中，控制旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的定位部与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的定位部在相应螺纹孔的周向处于相同方位，在这种情况下就可保证螺纹铣刀刀尖切入的角度和位置，然后测量旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的测量部与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度差ΔH；该高度差ΔH就是返修螺纹孔4与试验螺纹孔5在Z向的零点坐标的高度差。
当旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度高于旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度时，所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4在Z向的零点坐标为：z0＝z0′-ΔH+f×P或z0＝z0′-ΔH-f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔4的螺距。
当旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度低于旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度时，所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4在Z向的零点坐标为：z0＝z0′+ΔH+f×P或z0＝z0′+ΔH-f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔4的螺距。
本发明实施例提供的数控铣削螺纹的重新定位方法，通过打表法可确定返修螺纹孔4在X向和Y向的零点坐标，通过试验件3和螺纹检测定位工装6的配合，可间接确定返修螺纹孔4在Z向的零点坐标，进而保证了通过数控铣床对返修螺纹孔4进行返修时的对刀精度，确保了螺纹铣刀刀尖的铣削轨迹与返修件2的返修螺纹孔4的螺旋线轨迹一致，避免了通过数控铣床对返修螺纹孔4进行返修时出现螺纹乱牙的情况。本发明实施例提供的数控铣削螺纹的重新定位方法，操作简单，降低了工人的劳动强度，节约了对刀时间，提高了对刀效率，并且适合通过数控铣床对各种类型、任意螺距的螺纹孔进行返修。
本发明实施例中的螺纹检测定位工装6，所述螺纹检测定位工装6的定位部为平行于螺纹检测定位工装6的外螺纹段轴线的第一平面7；所述螺纹检测定位工装6的测量部为垂直于螺纹检测定位工装6的外螺纹段轴线的第二平面8。当然，所述定位部和测量部均可以为垂直于螺纹检测定位工装6的外螺纹段轴线的定位线，还可以为其他结构，在此不做具体的限定。
图2、图3是本发明实施例中的螺纹检测定位工装的结构示意图。
参见图2、图3，所述螺纹检测定位工装6包括用于旋入试验螺纹孔5和返修螺纹孔4内的外螺纹体14，所述外螺纹体14上具有与试验螺纹孔5和返修螺纹孔4相配合的外螺纹段；所述外螺纹体14的端面具有沿外螺纹体14的轴线延伸的连接杆15；所述连接杆15的端部固定有定位板16；所述定位板16上具有平行于外螺纹体14轴线的第一平面7、以及垂直于外螺纹体14轴线的第二平面8；所述第一平面7形成所述定位部；所述第二平面8形成所述测量部。所述连接杆15优选为圆柱形，且所述连接杆15的直径小于所述外螺纹体14的直径。所述外螺纹体14与连接杆15之间可以焊接连接或螺纹连接，也可以为一体件。
步骤S3中，高度差ΔH的测量方法有多种，下面以两种测量方法为例进行说明。
高度差ΔH的第一种测量方法：
参见图1、图2，步骤S3中，高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3.1、将通过第二支架9与主轴箱10连接的第二百分表11的轴线调整至与Z向平行的状态；所述第二百分表11还可以替换为精度更高的千分表等测量仪器。
S3.2、将螺纹检测定位工装6旋入试验螺纹孔5中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在试验螺纹孔5的周向处于与Y向平行的β方位；
S3.3、步骤S3.1、S3.2完成后，控制第二百分表11的测量头与旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第二平面8接触，记录第二百分表11的读数h1，并控制第二百分表11在Z向的安装高度不变；
S3.4、步骤S3.3完成后，再将螺纹检测定位工装6旋入返修螺纹孔4中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在返修螺纹孔4的周向处于与Y向平行的β方位；
S3.5、步骤S3.4完成后，控制第二百分表11的测量头与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第二平面8接触，并记录第二百分表11的读数h2；高度差ΔH＝|h1-h2|。
高度差ΔH的第二种测量方法：
参见图5，步骤S3中，高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3-1、将螺纹检测定位工装6旋入试验螺纹孔5中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在试验螺纹孔5的周向处于与Y向平行的β方位；
S3-2、步骤S3-1完成后，测量旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第二平面8与平行于工作台1表面的基准平面13在Z向的高度差ΔH1；例如，该基准平面13可以是工作台1表面的一部分，也可以是设置在主轴箱10上、且与工作台1表面平行的平面。
S3-3、步骤S3-2完成后，再将螺纹检测定位工装6旋入返修螺纹孔4中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在返修螺纹孔4的周向处于与Y向平行的β方位；
S3-4、步骤S3-3完成后，测量旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第二平面8与基准平面13在Z向的高度差ΔH2；高度差ΔH＝|ΔH1-ΔH2|。
上述两种测量高度差ΔH的方法中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位的方法有多种，下面以两种方法为例进行说明。
第一种方法：
参见图1、图5，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位的方法，包括如下步骤：
将通过第一支架17与主轴箱10连接的第一百分表12的轴线调整至与X向平行的状态；
将螺纹检测定位工装6的第一平面7旋至相应螺纹孔周向的β方位处，控制第一百分表12的测量头与第一平面7接触，并保持第一百分表12在X向的安装位置不变；
控制工作台1沿Y向移动，记录第一百分表12的读数变化范围；当第一百分表12的读数变化范围大于允许偏差时，则表明第一平面7与Y向的平行度不满足要求，然后调整螺纹检测定位工装6的位置直至第一百分表12的读数变化范围小于或等于允许偏差，这样就使得螺纹检测定位工装6的第一平面7在相应螺纹孔的轴向处于与Y向平行的β方位。
第二种方法：设置定位工装，该定位工装可以固定在主轴箱10上，也可以沿X向滑动安装在工作台1上，该定位工装上具有竖向设置、且与Y向平行的定位面。定位时，只需将螺纹检测定位工装6的第一平面7转至相应方位，然后控制螺纹检测定位工装6的第一平面7与定位工装的定位面紧密贴合，就可控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位。
下面以法兰叉头上规格为M85×4-6H的螺纹孔的返修为例进行说明。
实施例1：
S1、参见图1，将试验件3安装在工作台1的G54坐标系平面上，以试验件3的待加工的试验螺纹孔5的中心线确定试验螺纹孔5在X向的零点坐标x0′和在Y向的零点坐标y0′；将螺纹铣刀的刀尖与待加工的试验螺纹孔5的端面重合，以确定试验螺纹孔5在Z向的零点坐标z0′。
将返修件2安装在工作台1的G55坐标系平面上，以返修螺纹孔4的中心线确定返修螺纹孔4在X向的零点坐标x0和在Y向的零点坐标y0；此时返修螺纹孔4在Z向的零点坐标z0暂不能确定。
S2、在试验件3上铣削出M85×4-6H的试验螺纹孔5，并用塞规检查满足尺寸要求。加工程序如下：
N1 G54
N2 G90G40G17G0
N3 G0G64 Z＝300
N4 X0Y0
N5 M42
N6 M3S600F200
N7 R4＝85/2-54/2+0.02
N8 R1＝-200 R2＝4 R3＝4
N9 G0 Z＝R1
N10 G3 Y＝IC(0) X＝IC(R4) CR＝R4/2 FB＝30
N11 AAA:
N12 R1＝R1+R2
N13 IF R1>R3
N14 R1＝R3
N15 ENDIF
N16 G3 X＝IC(0) Y＝IC(0) I＝IC(-R4) J0 Z＝R1
N17 IF R1<R3 GOTOB AAA
N18 G3 Y＝IC(0) X＝IC(-R4) CR＝R4/2
N19 G0 Z＝300
N20 M30
S3、将螺纹检测定位工装6分别旋入试验螺纹孔5和返修螺纹孔4中，在旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第一平面7与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第一平面7在相应螺纹孔的周向处于相同方位的条件下，测量旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第二平面8与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第二平面8在Z向的高度差ΔH；
高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3.1、将通过第一支架17与主轴箱10连接的第一百分表12的轴线调整至与X向平行的状态；将通过第二支架9与主轴箱10连接的第二百分表11的轴线调整至与Z向平行的状态；
S3.2、将螺纹检测定位工装6旋入试验螺纹孔5中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在试验螺纹孔5的周向处于与Y向平行的90°方位，参见图2；
具体的：
将螺纹检测定位工装6的第一平面7旋至试验螺纹孔5周向的90°方位处，控制第一百分表12的测量头与第一平面7接触，并保持第一百分表12在X向的安装位置不变；
控制工作台1沿Y向移动，记录第一百分表12的读数变化范围；当第一百分表12的读数变化范围大于允许偏差0.02mm时，调整螺纹检测定位工装6的位置直至第一百分表12的读数变化范围小于或等于允许偏差0.02mm。
S3.3、步骤S3.1、S3.2完成后，控制第二百分表11的测量头与旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第二平面8接触，记录第二百分表11的读数h1，例如，第二百分表11的读数为h1＝0；然后控制第二百分表11在Z向的安装高度不变；
S3.4、步骤S3.3完成后，再将螺纹检测定位工装6旋入返修螺纹孔4中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在返修螺纹孔4的周向处于与Y向平行的90°方位，参见图2；
具体的：
将螺纹检测定位工装6的第一平面7旋至返修螺纹孔4周向的90°方位处，控制第一百分表12的测量头与第一平面7接触，并保持第一百分表12在X向的安装位置不变；
控制工作台1沿Y向移动，记录第一百分表12的读数变化范围；当第一百分表12的读数变化范围大于允许偏差0.02mm时，调整螺纹检测定位工装6的位置直至第一百分表12的读数变化范围小于或等于允许偏差0.02mm。
S3.5、步骤S3.4完成后，控制第二百分表11的测量头与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第二平面8接触，并记录第二百分表11的读数h2；高度差ΔH＝|h1-h2|。
根据图1，由于旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度高于旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度，那么，所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4在Z向的零点坐标为：z0＝z0′-ΔH+f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔4的螺距。然后就可根据返修螺纹孔4的零点坐标(x0，y0，z0)在数控铣床上对返修螺纹孔4进行返修，保证螺纹铣刀刀尖的铣削轨迹与返修螺纹孔4的螺纹线轨迹相一致，避免在返修的过程中出现螺纹乱牙的情况。
实施例2：
S1、参见图5，将试验件3安装在工作台1的G54坐标系平面上，以试验件3的待加工的试验螺纹孔5的中心线确定试验螺纹孔5在X向的零点坐标x0′和在Y向的零点坐标y0′；将螺纹铣刀的刀尖与待加工的试验螺纹孔5的端面重合，以确定试验螺纹孔5在Z向的零点坐标z0′。
将返修件2安装在工作台1的G55坐标系平面上，以返修螺纹孔4的中心线确定返修螺纹孔4在X向的零点坐标x0和在Y向的零点坐标y0；此时返修螺纹孔4在Z向的零点坐标z0暂不能确定。
S2、在试验件3上铣削出M85×4-6H的试验螺纹孔5，并用塞规检查满足尺寸要求。加工程序如下：
N1 G54
N2 G90G40G17G0
N3 G0G64 Z＝300
N4 X0Y0
N5 M42
N6 M3S600F200
N7 R4＝85/2-54/2+0.02
N8 R1＝-200 R2＝4 R3＝4
N9 G0 Z＝R1
N10 G3 Y＝IC(0) X＝IC(R4) CR＝R4/2 FB＝30
N11 AAA:
N12 R1＝R1+R2
N13 IF R1>R3
N14 R1＝R3
N15 ENDIF
N16 G3 X＝IC(0) Y＝IC(0) I＝IC(-R4) J0 Z＝R1
N17 IF R1<R3 GOTOB AAA
N18 G3 Y＝IC(0) X＝IC(-R4) CR＝R4/2
N19 G0 Z＝300
N20 M30
S3、将螺纹检测定位工装6分别旋入试验螺纹孔5和返修螺纹孔4中，在旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第一平面7与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第一平面7在相应螺纹孔的周向处于相同方位的条件下，测量旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第二平面8与旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第二平面8在Z向的高度差ΔH；
高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3-1、将螺纹检测定位工装6旋入试验螺纹孔5中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在试验螺纹孔5的周向处于与Y向平行的90°方位，参见图2；
具体的：
将通过第一支架17与主轴箱10连接的第一百分表12的轴线调整至与X向平行的状态；
将螺纹检测定位工装6的第一平面7旋至试验螺纹孔5周向的90°方位处，控制第一百分表12的测量头与第一平面7接触，并保持第一百分表12在X向的安装位置不变；
控制工作台1沿Y向移动，记录第一百分表12的读数变化范围；当第一百分表12的读数变化范围大于允许偏差0.02mm时，调整螺纹检测定位工装6的位置直至第一百分表12的读数变化范围小于或等于允许偏差0.02mm。
S3-2、步骤S3-1完成后，通过游标卡尺测量旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的第二平面8与平行于工作台1表面的基准平面13在Z向的高度差ΔH1；保持基准平面13在Z向的高度不变；
S3-3、步骤S3-2完成后，再将螺纹检测定位工装6旋入返修螺纹孔4中，控制螺纹检测定位工装6的第一平面7在返修螺纹孔4的周向处于与Y向平行的90°方位，参见图2；
具体的：
将螺纹检测定位工装6的第一平面7旋至返修螺纹孔4周向的90°方位处，控制第一百分表12的测量头与第一平面7接触，并保持第一百分表12在X向的安装位置不变；
控制工作台1沿Y向移动，记录第一百分表12的读数变化范围；当第一百分表12的读数变化范围大于允许偏差0.02mm时，调整螺纹检测定位工装6的位置直至第一百分表12的读数变化范围小于或等于允许偏差0.02mm。
S3-4、步骤S3-3完成后，通过游标卡尺等工具测量旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的第二平面8与基准平面13在Z向的高度差ΔH2；高度差ΔH＝|ΔH1-ΔH2|。
根据图5，由于旋入试验螺纹孔5的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度高于旋入返修螺纹孔4的螺纹检测定位工装6的测量部在Z向的高度，那么，所述返修件2上待返修的返修螺纹孔4在Z向的零点坐标为：z0＝z0′-ΔH+f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔4的螺距。然后就可根据返修螺纹孔4的零点坐标(x0，y0，z0)在数控铣床上对返修螺纹孔4进行返修，保证螺纹铣刀刀尖的铣削轨迹与返修螺纹孔4的螺纹线轨迹相一致，避免在返修的过程中出现螺纹乱牙的情况。
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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在数控铣床的工作台(1)上安装返修件(2)和试验件(3)；所述返修件(2)上待返修的返修螺纹孔(4)的零点坐标为(x0，y0，z0)；所述试验件(3)上待加工的试验螺纹孔(5)的零点坐标为(x0′，y0′，z0′)；
S2、在试验件(3)上铣削试验螺纹孔(5)；所述试验螺纹孔(5)的规格与返修螺纹孔(4)的规格相一致；
S3、将螺纹检测定位工装(6)分别旋入试验螺纹孔(5)和返修螺纹孔(4)中，在旋入试验螺纹孔(5)的螺纹检测定位工装(6)的定位部与旋入返修螺纹孔(4)的螺纹检测定位工装(6)的定位部在相应螺纹孔的周向处于相同方位的条件下，测量旋入试验螺纹孔(5)的螺纹检测定位工装(6)的测量部与旋入返修螺纹孔(4)的螺纹检测定位工装(6)的测量部在Z向的高度差ΔH；
所述返修件(2)上待返修的返修螺纹孔(4)在Z向的零点坐标为：z0＝z0′+ΔH±f×P或z0＝z0′-ΔH±f×P；其中，f为大于或等于0的整数，P为返修螺纹孔(4)的螺距。
2.根据权利要求1所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，所述螺纹检测定位工装(6)的定位部为平行于螺纹检测定位工装(6)的外螺纹段轴线的第一平面(7)；所述螺纹检测定位工装(6)的测量部为垂直于螺纹检测定位工装(6)的外螺纹段轴线的第二平面(8)。
3.根据权利要求2所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，步骤S3中，高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3.1、将通过第二支架(9)与主轴箱(10)连接的第二百分表(11)的轴线调整至与Z向平行的状态；
S3.2、将螺纹检测定位工装(6)旋入试验螺纹孔(5)中，控制螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)在试验螺纹孔(5)的周向处于与Y向平行的β方位；
S3.3、步骤S3.1、S3.2完成后，控制第二百分表(11)的测量头与旋入试验螺纹孔(5)的螺纹检测定位工装(6)的第二平面(8)接触，记录第二百分表(11)的读数h1，并控制第二百分表(11)在Z向的安装高度不变；
S3.4、步骤S3.3完成后，再将螺纹检测定位工装(6)旋入返修螺纹孔(4)中，控制螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)在返修螺纹孔(4)的周向处于与Y向平行的β方位；
S3.5、步骤S3.4完成后，控制第二百分表(11)的测量头与旋入返修螺纹孔(4)的螺纹检测定位工装(6)的第二平面(8)接触，并记录第二百分表(11)的读数h2；高度差ΔH＝|h1-h2|。
4.根据权利要求3所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，控制螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位的方法，包括如下步骤：
将通过第一支架(17)与主轴箱(10)连接的第一百分表(12)的轴线调整至与X向平行的状态；
将螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)旋至相应螺纹孔周向的β方位处，控制第一百分表(12)的测量头与第一平面(7)接触，并保持第一百分表(12)在X向的安装位置不变；
控制工作台(1)沿Y向移动，记录第一百分表(12)的读数变化范围；当第一百分表(12)的读数变化范围大于允许偏差时，调整螺纹检测定位工装(6)的位置直至第一百分表(12)的读数变化范围小于或等于允许偏差。
5.根据权利要求2所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，步骤S3中，高度差ΔH的测量方法，包括如下步骤：
S3-1、将螺纹检测定位工装(6)旋入试验螺纹孔(5)中，控制螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)在试验螺纹孔(5)的周向处于与Y向平行的β方位；
S3-2、步骤S3-1完成后，测量旋入试验螺纹孔(5)的螺纹检测定位工装(6)的第二平面(8)与平行于工作台(1)表面的基准平面(13)在Z向的高度差ΔH1；
S3-3、步骤S3-2完成后，再将螺纹检测定位工装(6)旋入返修螺纹孔(4)中，控制螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)在返修螺纹孔(4)的周向处于与Y向平行的β方位；
S3-4、步骤S3-3完成后，测量旋入返修螺纹孔(4)的螺纹检测定位工装(6)的第二平面(8)与基准平面(13)在Z向的高度差ΔH2；高度差ΔH＝|ΔH1-ΔH2|。
6.根据权利要求5所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，控制螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)在相应螺纹孔的周向处于与Y向平行的β方位的方法，包括如下步骤：
将通过第一支架(17)与主轴箱(10)连接的第一百分表(12)的轴线调整至与X向平行的状态；
将螺纹检测定位工装(6)的第一平面(7)旋至相应螺纹孔周向的β方位处，控制第一百分表(12)的测量头与第一平面(7)接触，并保持第一百分表(12)在X向的安装位置不变；
控制工作台(1)沿Y向移动，记录第一百分表(12)的读数变化范围；当第一百分表(12)的读数变化范围大于允许偏差时，调整螺纹检测定位工装(6)的位置直至第一百分表(12)的读数变化范围小于或等于允许偏差。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，所述螺纹检测定位工装(6)包括用于旋入试验螺纹孔(5)和返修螺纹孔(4)内的外螺纹体(14)，所述外螺纹体(14)的端面具有沿外螺纹体(14)的轴线延伸的连接杆(15)；所述连接杆(15)的端部固定有定位板(16)；所述定位板(16)上具有平行于外螺纹体(14)轴线的第一平面(7)、以及垂直于外螺纹体(14)轴线的第二平面(8)；所述第一平面(7)形成所述定位部；所述第二平面(8)形成所述测量部。
8.根据权利要求7所述的数控铣削螺纹的重新定位方法，其特征在于，所述外螺纹体(14)与连接杆(15)为一体件。
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