CN112846935B - 一种空间尺寸在线加工时的测量及加工补偿方法 - Google Patents

一种空间尺寸在线加工时的测量及加工补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，具体步骤为：步骤一，通过加工中心设备加工工件基准A面及销孔；步骤二，按加工中心设备中的数控程序铣削工件斜面并预留加工余量；步骤三，将工装插入工件的销孔中并固定；步骤四，将加工中心设备的A轴旋转至水平位置，再测量工装锥面，通过调节加工中心设备的A轴，将工装锥面调整至水平零度，作为基准零线；步骤五，测量所加工工件斜面与工装圆锥母线的高度差值，以此差值作为再次切削加工的进刀量进行加工补偿，直至测量工件斜面与工装母线高度差值在±0.005mm范围内，则零件合格。本发明实现了测量的可靠性和稳定性。同时，对工件进行了在线补偿，最终确认了产品的合格率。

Description

一种空间尺寸在线加工时的测量及加工补偿方法
技术领域
本发明属于机械加工工艺技术领域，特别涉及一种空间尺寸在线加工时的测量及加工补偿方法。
背景技术
在零件加工中，遇到一种尺寸的在线加工测量问题，图样要求从销孔中心到斜面尖点的距离尺寸，这个尺寸为关键尺寸，局部视图如图1。斜面加工过程时，操作人员通常只能依赖设备精度、对刀精度、插补铣削功能等间接判断，不能在线测量，无法准确判断这个尺寸是否合格，因此实际加工尺寸结果是否合格具有很大的不确定性。
检验人员最终利用三坐标测量机，通过构造交点进行检测，如果检测结果超出关键尺寸范围，则为不合格工件，无法进行返修，最终会导致工件报废。
发明内容
为了克服现有不能在线测量且测量结果不可靠的问题，本发明提供一种空间尺寸在线加工时的测量及加工补偿方法，本发明的最终检测结果可靠，且可在线测量。
本发明采用的技术方案为：
一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，具体步骤为：
步骤一，通过加工中心设备加工工件基准A面及销孔；
步骤二，按加工中心设备中的数控程序铣削工件斜面并预留加工余量；
步骤三，将工装插入工件的销孔中并固定；
步骤四，将加工中心设备的A轴旋转至水平位置，再测量工装锥面，通过调节加工中心设备的A轴，将工装锥面调整至水平零度，作为基准零线；
步骤五，测量所加工工件斜面与工装圆锥母线的高度差值，以此差值作为再次切削加工的进刀量进行加工补偿，直至测量工件斜面与工装母线高度差值在±0.005mm范围内，则零件合格。
所述的步骤二中，预留加工余量为0.03mm～0.05mm。
所述的工装为梯形状，所述的工装与工件接触的面为梯形状的下底面。
所述的步骤五中，利用千分表测量所加工工件斜面与工装基准零线的水平高度差值。
如果测量工件斜面低于工装母线高度，且低于的高度大于0.005mm则零件已经超差，无法返修。
所述的步骤五中，测量所加工工件斜面高于工装母线高度，且高于的高度大于0.005mm的情况时，进行以测量的该高度差值作为进刀量进行切削加工所述的步骤三中，工装插入工件的销孔中并通过螺母固定连接。
所述的步骤一中，销孔尺寸为
Figure BDA0002878580150000021
所述的步骤4中，通过千分表测量工装锥面。
所述的步骤二中，预留加工余量为0.04mm。
本发明的有益效果为：
本发明通过工装配合工件，采用千分表测量实现了在线测量和测量的可靠性和稳定性。同时，对工件进行了在线补偿，最终确认了产品的合格率。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为工件现有测量结果局部示意图。
图2为工装结构示意图。
图3为加工基准A面及销孔示意图。
图4为工装插入工件的销孔示意图。
图5为工件达到设计图纸要求示意图。
图中，附图标记为：1、工装；2、工件；3、螺母。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有不能在线测量且测量结果不可靠的问题，本发明提供如图2-5所示的一种空间尺寸在线加工时的测量及加工补偿方法，本发明的最终检测结果可靠，且可在线测量。
一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，具体步骤为：
步骤一，通过加工中心设备加工工件2基准A面及销孔；
步骤二，按加工中心设备中的数控程序铣削工件2斜面并预留加工余量；
步骤三，将工装1插入工件2的销孔中并固定；
步骤四，将加工中心设备的A轴旋转至水平位置，再测量工装1锥面，通过调节加工中心设备的A轴，将工装1锥面调整至水平零度，作为基准零线；
步骤五，测量所加工工件2斜面与工装1圆锥母线的高度差值，以此差值作为再次切削加工的进刀量进行加工补偿，直至测量工件2斜面与工装1母线高度差值在±0.005mm范围内，则零件合格。
本发明中加工中心设备的A轴旋转角度与工件2斜面角度相同。本发明通过工装配合工件，实现了在线测量和测量的可靠性和稳定性。同时，对工件进行了在线补偿，最终确认了产品的合格率。加工中心设备为五轴加工中心ALZMETALLGS1000设备，本发明中不再进行进一步的说明。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述的步骤二中，预留加工余量为0.03mm～0.05mm。
优选的，所述的工装1为梯形状，所述的工装1与工件2接触的面为梯形状的下底面。
优选的，所述的步骤五中，利用千分表测量所加工工件2斜面与工装1基准零线的水平高度差值。
优选的，如果测量工件2斜面低于工装1母线高度，且低于的高度大于0.005mm则零件已经超差，无法返修。
优选的，所述的步骤五中，测量所加工工件2斜面高于工装1母线高度，且高于的高度大于0.005mm的情况时，进行以测量的该高度差值作为进刀量进行切削加工所述的步骤三中，工装插入工件的销孔中并通过螺母固定连接。
本发明中，测量工件2斜面高于工装1母线高度，这个高度差值大于0.005mm，以该测量值作为进刀量进行切削加工。
优选的，所述的步骤三中，工装1插入工件2的销孔中并通过螺母3固定连接。
优选的，所述的步骤一中，销孔尺寸为
Figure BDA0002878580150000051
优选的，所述的步骤4中，通过千分表测量工装1锥面。
优选的，所述的步骤二中，预留加工余量为0.04mm。
本发明的具体实施工作过程为：
1、加工工件2基准A面及销:孔
Figure BDA0002878580150000052
见图3；
2、按数控程序铣削工件2斜面并预留加工余量0.03m"0.05m；
3、将工装1插入工件2的销孔
Figure BDA0002878580150000053
中，并用螺母3固定，见图4；
4、将加工中心A轴旋转10°至水平位置(此时工装1与工件2锥面均处于理想水平位置)，再利用千分表测量工装锥面，通过微调加工中心A轴，将工装1锥面调整至水平零度，作为基准零线；
5、利用千分表测量所加工工件2斜面与工装1基准零线的水平高度差值H,以差值作为工件斜面进一步切削加工的进刀量，进行补偿加工；然后再次利用千分表测量工件2斜面与工装2基准零线的水平高度差值H；
6、如果差值H在公差范围±0.005内，则零件合格(即尖点尺寸达到设计图纸要求14.73±0.01，见图5)；如果小于0.005mm则零件已经超差，无法返修；如果大于0.005mm，则再次重夏步骤5和6。
本发明提供的工装1如图2所示，根据工件2的尺寸，确定工装1，本发明中，将零件上14.73±0.01尺寸转换到工装1上(销轴中心与尖点距离)，并加严控制为14.73±0.005；工装1的锥角与零件斜面角度保持一致，设计为10°±0.01°；工装定位销轴Φ2.5与工件销孔Φ2.5的配合按H6/h6，可以准确定中心。因此，工件2上的销孔
Figure BDA0002878580150000061
加工时必须内控为
Figure BDA0002878580150000062
实际加工时，利用五轴加工中心ALZMETALLGS1000设备，先将工件2的基准A面加工到设计要求，再加工斜面，斜面预留余量0.03mm～0.05mm，然后将工装1插入销孔，并用螺母3紧固，旋转加工设备A轴为10°，使工装1圆锥母线置于水平位置，作为测量基准零位，利用千分表测量所加工工件2斜面与工装1圆锥母线的高度差值，以此差值作为再次切削加工的进刀量进行加工补偿，直至用千分尺表测量工件2斜面与工装1母线高度差值在±0.005mm范围内，则零件合格(即尖点尺寸达到设计图纸要求14.73±0.01。)
以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的装置结构及方法步骤均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。

Claims (10)

1.一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一，通过加工中心设备加工工件（2）基准A面及销孔；
步骤二，按加工中心设备中的数控程序铣削工件（2）斜面并预留加工余量；
步骤三，将梯形状的工装（1）插入工件（2）的销孔中并固定；
步骤四，将加工中心设备的A轴旋转10°至水平位置，再测量工装（1）锥面，通过调节加工中心设备的A轴，将工装（1）锥面调整至水平零度，作为基准零线；
步骤五，测量所加工工件（2）斜面与工装（1）圆锥母线的高度差值，以此差值作为再次切削加工的进刀量进行加工补偿，直至测量工件（2）斜面与工装（1）母线高度差值在±0.005mm范围内，则零件合格。
2.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤二中，预留加工余量为0.03mm~0.05mm。
3.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的工装（1）与工件（2）接触的面为梯形状的下底面。
4.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤五中，利用千分表测量所加工工件（2）斜面与工装（1）基准零线的水平高度差值。
5.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：如果测量工件（2）斜面低于工装（1）母线高度，且低于的高度大于0.005mm则零件已经超差，无法返修。
6.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤五中，测量所加工工件（2）斜面高于工装（1）母线高度，且高于的高度大于0.005mm的情况时，进行以测量的该高度差值作为进刀量进行切削加工。
7.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤三中，工装（1）插入工件（2）的销孔中并通过螺母（3）固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤一中，销孔尺寸为Φ
Figure DEST_PATH_IMAGE002
mm。
9.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤4中，通过千分表测量工装（1）锥面。
10.根据权利要求1所述的一种空间尺寸在线加工时的测量与加工补偿方法，其特征在于：所述的步骤二中，预留加工余量为0.04mm。
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