CN112975594A - 一种工装块垂直度加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工装块垂直度加工方法，包括如下步骤：S1、将第一端面放置到磨削加工平面，加工第二端面；S2、翻转工装块，将第二端面放置到磨削加工平面，加工第一端面；S3、翻转工装块，将第三端面放置到磨削加工平面，加工第四端面，加工时保留出基准段；S4、翻转工装块，将第一端面或者第二端面任选其一放置到磨削加工平面上，加工基准段；S5、翻转工装块，将基准段放置到磨削加工平面，加工第三端面使之成为平整面；S6、翻转工装块，将第三端面放置到磨削加工平面，加工第四端面，将基准段去除，使第四端面成为平整面。本发明可以保证工装块垂直度为0.002mm，比传统机加工的精度提高10倍。

Description

一种工装块垂直度加工方法

技术领域

本发明涉及工装夹具的技术领域，尤其是涉及一种工装块垂直度加工方法。

背景技术

工装，即工艺装备：指制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具、工位器具等。其中夹具、量具、检具等领域在应用时，经常会使用到方形的工装块，比如夹具中的夹持块，检具中的检测块等。夹持块要求对工件形成良好的夹持效果，检测块要求形状精确，误差极小。以上这些应用场景都对工装块的垂直度提出了很高的要求。

目前通常使用的机加工方法，工装块放置到机床的加工平面后对各个端面进行加工，垂直度精度只能保证在0.02mm，这样加工出来的工装块在应用时无法保证工件的加工精度。采用磨削加工方法精度会提高，但是如果使用整体研磨的方法，又会产生很大的热量，造成工装块产生形变，同样无法保证垂直度的精度，并且不停的降温会影响工作效率，也无法保证工装块应用时对于工件的加工精度。同时磨削加工过程中需要使用正角器来进行垂直度的校正，过程繁琐，所以需要一种高效的工装块垂直度的加工方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种工装块垂直度加工方法。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种工装块垂直度加工方法，所述方法包括如下步骤：

S1、工装块下料，下料后的所述工装块为立方体，所述工装块包括第一端面、第二端面、第三端面和第四端面，所述第一端面和第二端面互相正对，所述第三端面和第四端面互相正对；

S2、将第一端面放置到磨削加工平面，所述磨削磨削加工平面设置在磨削设备上，加工第二端面，保证第二端面与磨削加工平面平行；

S3、翻转所述工装块，将第二端面放置到磨削加工平面，加工第一端面使之成为平整面，保证第一端面与磨削加工平面平行；

S4、翻转所述工装块，将第三端面放置到磨削加工平面，加工第四端面，加工时保留出基准段；

S5、翻转所述工装块，将第一端面或者第二端面任选其一放置到磨削加工平面上，加工所述基准段，保证基准段与磨削加工平面垂直；

S6、翻转所述工装块，将所述基准段放置到磨削加工平面，加工第三端面使之成为平整面，保证第三端面与磨削加工平面平行；

S7、翻转所述工装块，将第三端面放置到磨削加工平面，加工第四端面，将基准段去除，使第四端面成为平整面，同时保证第四端面与磨削加工平面平行。

通过采用上述技术方案，下料后的工装块一共有六个面，其中的四个面经过后续加工后需要严格保证垂直度要求，这四个面分别命名为第一端面、第二端面、第三端面和第四端面。其中第一端面和第二端面用于与工装主体相贴合，第三端面和第四端面用于与工件相贴合。通过S2的步骤将第二端面加工为基准面，从而保证第一端面加工时的平面度。通过S4，在第四端面上去除其余区域的材料，留下了长条状的凸起，将凸起命名为基准段。通过S5，以第一端面或者第二端面为基准面将基准段的端面加工为平面，从而保证了基准段的端面的平面度。如果直接将第四端面整体进行加工，发热量大，形变严重，无法保证平面度。加工后的基准段的端面与第一端面和第二端面都是相互垂直的。通过S6，以基准段的端面为基准面对第三端面进行加工，从而保证了第三端面的平面度。最后通过S7去除掉基准段，将第四端面加工为平整的端面，通过以上的过程，可以严格保证各个端面的垂直度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S1中的下料方法为锯切下料，所述锯切下料时设置有加工余量。

通过采用上述技术方案，锯切的下料效率更高，并且成本低，锯切下料时设置了加工余量保证后续加工时的精度，避免因为锯切时的下料误差影响最后的垂直度加工精度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S2、S3、S4、S6、S7中的加工方法为磨削加工，所述磨削加工使用平形砂轮。

通过采用上述技术方案，平形砂轮的适配性高，同时磨削速度快，适用于端面的磨削加工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S5中的加工方法为磨削加工，所述磨削加工使用碗形砂轮。

通过采用上述技术方案，对基准段的端面的磨削加工采用碗形砂轮，碗形砂轮可以保证基准段端面加工的精度，为接下来的第三端面和第四端面的加工精度提供保障。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述碗形砂轮的侧磨削面与基准段的端面相抵触。

通过采用上述技术方案，对基准段的端面磨削加工时使用碗形砂轮的侧磨削面进行加工，可以提高磨削加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S4中，所述基准段成对设置。

通过采用上述技术方案，基准段镜像设置可以增强基准段作为基准面时候的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基准段设置为四段。

通过采用上述技术方案，设置为四段时，即设置为两对时，基准段的端面作为基准面，可以提供稳定支撑，同时之后对基准段端面加工时的加工效率也不会降低。若是设置为一对，支撑性不够，若是设置为两对以上，加工量增大，影响加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S4中，加工第四端面时，除基准段外，第四端面整体加工量为0.2-0.3mm。

通过采用上述技术方案，第四端面除了基准段之前其余区域去除0.2-0.3的材料，如果去除材料过多，加工效率低，同时基准段的稳定性降低。如果去除材料过少，基准段的凸出不明显，无法进行接下来的基准段端面加工过程。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S5中，对基准段的加工量为0.1-0.15mm。

通过采用上述技术方案，基准段的端面的加工量为0.1-0.15mm，如果加工量过大，基准段端面与第四端面其余端面接近平齐，失去作为基准面的效果。如果加工量过小，无法保证整体的平面度要求。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.加工后的工装块，垂直度达到0.002mm，与传统机加工之后的垂直度0.02mm相比，精度大大提高；

2.加工出基准段之后再对基准段的端面进行加工，避免整体端面加工时大量发热的弊端，既可以保证基准面的稳定，又提高了加工效率。

附图说明

图1是本发明涉及到的工装块下料后的的结构示意图。

图2是本发明提供的方法的工序流程图。

图3是工序S2过程的结构示意图。

图4是工序S3过程的结构示意图。

图5是工序S4过程的结构示意图。

图6是第四端面与基准段的结构示意图。

图7是工序S5过程的结构示意图。

图8是碗形砂轮的结构示意图。

图9是工序S6过程的结构示意图。

图10是工序S7过程的结构示意图。

图中，1、第一端面；2、第二端面；3、第三端面；4、第四端面；5、磨削加工平面；6、基准段；7、平形砂轮；8、碗形砂轮；81、侧磨削面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明公开了一种工装块垂直度加工方法，这种加工方法应用于工装块的加工，适用于对长方体的工装块的平面加工，加工完成后，工装块各个端面的垂直度保证在0.002mm，而传统的加工方法，比如使用广泛的立式铣床XA5032，加工后只能将工装块垂直度保证在0.02mm。同时更为先进的万能升台铣床X6132A，加工后同样也是保证工装块垂直度为0.02mm，以上的数据都是通过生产过程中测量，以及设备参数表中得来的。

整个加工方法总体来说包括下料阶段与加工阶段，下料阶段得到待加工的工装块，加工阶段对下料后的待加工工装块进行垂直度加工。参照图1，下料待加工的工装块有六个端面，这六个端面其中有四个端面需要保证垂直度的精度，这四个端面分别为第一端面1、第二端面2、第三端面3、第四端面4。其中第一端面1和第二端面2互相正对，第三端面3和第四端面4互相正对。

下面对加工方法从始到终进行详细说明。参照图2，为整体工序图，整个工序包括：

S1、工装块下料，下料后的所述工装块为立方体，所述工装块包括第一端面1、第二端面2、第三端面3和第四端面4，所述第一端面1和第二端面2互相正对，所述第三端面3和第四端面4互相正对；

S2、将第一端面1放置到磨削加工平面5，加工第二端面2，保证第二端面2与磨削加工平面5平行；

S3、翻转工装块，将第二端面2放置到磨削加工平面5，加工第一端面1使之成为平整面，保证第一端面1与磨削加工平面5平行；

S4、翻转工装块，将第三端面3放置到磨削加工平面5，加工第四端面4，加工时保留出基准段6；

S5、翻转工装块，将第一端面1或者第二端面2任选其一放置到磨削加工平面5上，加工基准段6，保证基准段6与磨削加工平面5垂直；

S6、翻转工装块，将基准段6放置到磨削加工平面5，加工第三端面3使之成为平整面，保证第三端面3与磨削加工平面5平行；

S7、翻转工装块，将第三端面3放置到磨削加工平面5，加工第四端面4，将基准段6去除，使第四端面4成为平整面，同时保证第四端面4与磨削加工平面5平行。

下面对各个工序进行说明：

下料时采用锯切下料，锯切下料的好处在于下料效率高并且成本低。需要注意的是，锯切下料时要设置好加工余量，加工余量设置的目的是避免因为锯切时的误差影响了后续加工后的垂直度精度。正常来说，加工余量设置为3-5mm即可，根据锯床的使用情况可以进行调整，加工余量不要设置过大，避免影响后续加工效率。

参照图3，为了保证工装块加工后的精度，首先要有一个保证平面度精度的磨削加工平面5，有了磨削加工平面5做基础，才可以保证后续加工的加工精度。

参照图3，对于S2，其具体步骤是将工装块的第一端面1放置到磨削加工平面5上，此时第二端面2为工装块的顶面。使用平形砂轮7对第二端面2进行磨削加工，加工后保证第二端面2为一个光整平面，此时第二端面2与磨削加工平面5相平行。

参照图4，对于S3，其具体步骤是将工装块进行翻转，将加工过的第二端面2放置到磨削加工平面5上，此时第一端面1为工装块的顶面。使用平形砂轮7对第一端面1进行磨削加工，加工后保证第一端面1为一个光整平面，此时第一端面1与磨削加工平面5相平行。

经过S2和S3之后，第一端面1和第二端面2加工为平整的端面，可以作为基准面进行接下来的加工过程。

参照图5，对于S4，其具体步骤是将工装块进行翻转，将第三端面3放置到磨削加工平面5，此时第四端面4为工装块的顶面。使用平形砂轮7对第四端面4进行磨削加工。需要注意的是，本工序中，不是将第四端面4整体加工为一个光整的平面，而是对第四端面4的大部分区域进行加工，但是保留一部分不加工的区域，将这部分区域称之为基准段6。

参照图6，对于S4中提到的基准段6，基准段6是方形的条状，基准段6在第四端面4上是成对设置的，成对物质的基准段6为镜像设置。最优的设置方式是将基准段6设置为四段，这四段基准段6分别设置在第四端面4靠近四角的位置处。基准段6的一端与第四端面4的边线连接，另一端向第四端面4的中部延伸，延伸的长度为第四端面4长度的三分之一。

参照图5和图6，对于S4中提到的将第四端面4的大部分区域加工为一个光整的平面，这个过程中，对于这部分区域的整体加工量为0.2-0.3mm，因为这部分加工区域是不包括基准段6的，所以基准段6的高度会比第四端面4的其余加工区域高出0.2-0.3mm，形成一段凸起。

参照图7，对于S5，其具体步骤是将工装块进行翻转，将第一端面1或者第二端面2中的任意一个端面放置到磨削加工平面5上，保证第三端面3和第四端面4为工装块的两个侧面。使用碗形砂轮8对第四端面4上的基准段6进行磨削加工，将所有的基准段6加工为光整的平面，此时基准段6的端面与第一端面1以及第二端面2互相垂直。

参照图7和图8，对于S5中提到的碗形砂轮8，磨削加工过程中碗形砂轮8的侧磨削面81与基准段6的端面相抵触，通过碗形砂轮8的侧磨削面81对基准段6进行磨削加工。

参照图7，对于S5中提到的基准段6加工，需要注意的是对于基准段6的加工量为0.1-0.15mm。因为第四端面4的其余区域已经加工了0.2-0.3mm，所以基准段6的加工量不可以过大，避免凸起不够明显。

参照图9，对于S6，其具体步骤是将工装块进行翻转，将加工后的基准段6的端面放置到磨削加工平面5上，此时第三端面3为工装块的顶面。使用平形砂轮7对第三端面3进行磨削加工，加工后保证第三端面3为一个光整平面，此时第三端面3与磨削加工平面5相平行。

参照图10，对于S7，其具体步骤是将工装块进行翻转，将加工后的第三端面3放置到磨削加工平面5带上，此时第四端面4为工装块的顶面。使用平行砂轮对基准段6以及第四端面4进行整体磨削加工，加工后保证第四端面4为一个光整平面，此时第四端面4与磨削加工平面5相平行。

通过以上的工序，首先经过S2，将第二端面2确定为基准面，在第二端面2为基准面的基础上进行S2。

经过S3，第一端面1和第二端面2都成为光整平面，并且第一端面1与第二端面2互相平行。

经过S4，在第四端面4上形成基准段6，因为如果要将第四端面4整体使用碗形砂轮8进行磨削的话，发热量太大，会造成形变。所以去除第四端面4其他部分，在第四端面4上形成基准段6的凸起。

经过S5，将基准段6的端面加工为光整的平面，此时基准段6的端面与第一端面1和第二端面2都是相互垂直了，从而将基准段6的端面确定为基准面，在基准段6的端面确定为基准面的基础上进行S5。

经过S6，将第三端面3加工为光整的平面，此时第三端面3与基准段6的端面相平行，同时第三端面3与第一端面1和第二端面2相互垂直。

经过S7，将基准段6从第四端面4上去除，将第四端面4加工为光整的平面，此时第四端面4与第三端面3相平行，同时第四端面4与第一端面1和第二端面2相互垂直。

经过以上的工序，第一端面1与第二端面2相平行，第三端面3与第四端面4相平行。每一个端面都与相邻的端面相垂直。通过平形砂轮7和碗形砂轮8的磨削加工，可以将垂直度保证在0.002mm，精度效果好。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的方法、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

S1、工装块下料，下料后的所述工装块为立方体，所述工装块包括第一端面(1)、第二端面(2)、第三端面(3)和第四端面(4)，所述第一端面(1)和第二端面(2)互相正对，所述第三端面(3)和第四端面(4)互相正对；

S2、将第一端面(1)放置到磨削加工平面(5)，所述磨削磨削加工平面设置在磨削设备上，加工第二端面(2)，保证第二端面(2)与磨削加工平面(5)平行；

S3、翻转所述工装块，将第二端面(2)放置到磨削加工平面(5)，加工第一端面(1)使之成为平整面，保证第一端面(1)与磨削加工平面(5)平行；

S4、翻转所述工装块，将第三端面(3)放置到磨削加工平面(5)，加工第四端面(4)，加工时保留出基准段(6)；

S5、翻转所述工装块，将第一端面(1)或者第二端面(2)任选其一放置到磨削加工平面(5)上，加工所述基准段(6)，保证基准段(6)与磨削加工平面(5)垂直；

S6、翻转所述工装块，将所述基准段(6)放置到磨削加工平面(5)，加工第三端面(3)使之成为平整面，保证第三端面(3)与磨削加工平面(5)平行；

S7、翻转所述工装块，将第三端面(3)放置到磨削加工平面(5)，加工第四端面(4)，将基准段(6)去除，使第四端面(4)成为平整面，同时保证第四端面(4)与磨削加工平面(5)平行。

2.根据权利要求1所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述S1中的下料方法为锯切下料，所述锯切下料时设置有加工余量。

3.根据权利要求1所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述S2、S3、S4、S6、S7中的加工方法为磨削加工，所述磨削加工使用平形砂轮(7)。

4.根据权利要求1所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述S5中的加工方法为磨削加工，所述磨削加工使用碗形砂轮(8)。

5.根据权利要求4所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述碗形砂轮(8)的侧磨削面(81)与基准段(6)的端面相抵触。

6.根据权利要求1所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述S4中，所述基准段(6)成对设置。

7.根据权利要求6所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述基准段(6)设置为四段。

8.根据权利要求1所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述S3中，加工第四端面(4)时，除基准段(6)外，第四端面(4)整体加工量为0.2-0.3mm。

9.根据权利要求1所述的一种工装块垂直度加工方法，其特征在于：所述S4中，对基准段(6)的加工量为0.1-0.15mm。

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