CN114578759A - 一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法 - Google Patents

一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法 Download PDF

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张明庆
韩勇
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张璐
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Abstract

本发明公开了一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法，包括以下步骤：对零件端面进行粗车，并留有加工余量，使其表面粗糙度至至Ra3.2以上，并在大头孔口加工出一段直面，作为工艺基面，方便通过临床测量工艺基面直径，来间接检测曲面余量的情况；通过三坐标测量机，以端面及上一步加工出的工艺基面为基准，检测内曲面，得到第一次临床检测数据。本发明所采用的加工方法对机床加工过程中的各项误差进行了有效的补偿，可以实现加工过程中对刀具轨迹的精确控制。

Description

一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法
技术领域
本发明属于回转体类零件的加工方法，尤其涉及一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法。
背景技术
近年来，随着航空航天、采矿、火箭导弹、核电及油气输送等国防军工和能源工业等领域的快速发展，曲面加工零件越来越多，同时，对精度的要求也越来越高。
回转体类零件内曲面的常用加工方法为，通过车削进行加工。一般精度的内曲面，通过利用数控车床编程加工，可以较好的保证加工精度。而针对高精度的内曲面，则因存在对刀误差、机床精度误差、刀具偏心及内曲面尺寸难以测量等因素的影响，加工精度难以保证。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法，以解决各种回转体类零件高精度曲面的加工精度问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法，包括以下步骤：
1、对零件端面进行粗车，并留有加工余量，使其表面粗糙度至至Ra3.2以上，并在大头孔口加工出一段直面，作为工艺基面，方便通过临床测量工艺基面直径，来间接检测曲面余量的情况；
2、通过三坐标测量机，以端面及上一步加工出的工艺基面为基准，检测内曲面，得到第一次临床检测数据；
3、将第一次临床检测数据与理论内曲面数据对比，分析内曲面精度误差及余量情况，同时将分析数据结果中的孔口直径数据与临床检测的孔口直径数据进行对比，验证临床检测数据的准确性；
4、对零件端面及内曲面进行半精车，表面粗糙度至Ra3.2以上，孔口处工艺基面保留；
5、通过三坐标测量机检测内曲面，得到第二次临床检测数据；
6、将第二次临床检测数据与理论曲面对比，分析型面精度误差及余量情况，并进行精车；
7、按三坐标检测合格的数控插补程序进行精车；
8、通过三坐标检测机进行最终检测。
在上述技术方案中，步骤1中所述一段直面的长度尺寸为10-15mm。
在上述技术方案中，步骤4中半精车时，利用CAM编程软件生成精加工程序，然后通过零点偏置方式留余量，程序要求：各加工程序段只能以G01输出，即曲面的加工程序为一段一段的直线加工拟合而成，程序准备好后，将前期分析的曲面精度误差数据补偿到加工程序中，形成新的补偿程序，并利用程序进行加工。
在上述技术方案中，步骤6中，若型面精度误差满足图纸要求，则可以按补偿后的程序直接进行最后的精车；若型面精度误差超差，则需要进行原因分析，然后重新进行数控插补补偿加工，直到三坐标检测数据合格，再进行最后的精车。
本发明的有益效果是：本发明所采用的加工方法对机床加工过程中的各项误差进行了有效的补偿，可以实现加工过程中对刀具轨迹的精确控制，有效提高回转体类零件高精度内曲面的加工精度，并且可以简单方便的控制两端头孔口尺寸公差。
附图说明
图1为本发明的加工原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示的一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法，包括以下步骤：
1、对零件端面进行粗车，并留有加工余量，使其表面粗糙度至至Ra3.2以上，并在大头孔口加工出一段直面，作为工艺基面，方便通过临床测量工艺基面直径，来间接检测曲面余量的情况；
2、通过三坐标测量机，以端面及上一步加工出的工艺基面为基准，检测内曲面，得到第一次临床检测数据；
3、将第一次临床检测数据与理论内曲面数据对比，分析内曲面精度误差及余量情况，同时将分析数据结果中的孔口直径数据与临床检测的孔口直径数据进行对比，验证临床检测数据的准确性；
4、对零件端面及内曲面进行半精车，表面粗糙度至Ra3.2以上，孔口处工艺基面保留；
5、通过三坐标测量机检测内曲面，得到第二次临床检测数据；
6、将第二次临床检测数据与理论曲面对比，分析型面精度误差及余量情况，并进行精车；
7、按三坐标检测合格的数控插补程序进行精车；
8、通过三坐标检测机进行最终检测。
在上述技术方案中，步骤1中所述一段直面的长度尺寸为10-15mm。
在上述技术方案中，步骤4中半精车时，利用CAM编程软件生成精加工程序，然后通过零点偏置方式留余量，程序要求：各加工程序段只能以G01输出，即曲面的加工程序为一段的直线加工拟合而成，程序准备好后，将前期分析的曲面精度误差数据补偿到加工程序中，形成新的补偿程序，并利用程序进行加工。
在上述技术方案中，步骤6中，若型面精度误差满足图纸要求，则可以按补偿后的程序直接进行最后的精车；若型面精度误差超差，则需要进行原因分析，然后重新进行数控插补补偿加工，直到三坐标检测数据合格，方可进行最后的精车。
实际加工过程中，可能存在实际内曲线a和实际内曲线b的情况，与理论内曲线有误差，通过补偿后的程序直接进行最后的精车或重新进行数控插补补偿加工，直到三坐标检测数据合格，进行最后的精车。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种回转体类零件高精度内曲面的加工方法，其特征是：包括以下步骤：
1)、对零件端面进行粗车，并留有加工余量，使其表面粗糙度至至Ra3.2以上，并在大头孔口加工出一段直面，作为工艺基面，方便通过临床测量工艺基面直径，来间接检测曲面余量的情况；
2)、通过三坐标测量机，以端面及上一步加工出的工艺基面为基准，检测内曲面，得到第一次临床检测数据；
3)、将第一次临床检测数据与理论内曲面数据对比，分析内曲面精度误差及余量情况，同时将分析数据结果中的孔口直径数据与临床检测的孔口直径数据进行对比，验证临床检测数据的准确性；
4)、对零件端面及内曲面进行半精车，表面粗糙度至Ra3.2以上，孔口处工艺基面保留；
5)、通过三坐标测量机检测内曲面，得到第二次临床检测数据；
6)、将第二次临床检测数据与理论曲面对比，分析型面精度误差及余量情况，并进行精车；
7)、按三坐标检测合格的数控插补程序进行精车；
8)、通过三坐标检测机进行最终检测。
2.根据权利要求1所述的回转体类零件高精度内曲面的加工方法，其特征是：步骤1中所述一段直面的长度尺寸为10-15mm。
3.根据权利要求1所述的回转体类零件高精度内曲面的加工方法，其特征是：步骤4中半精车时，利用CAM编程软件生成精加工程序，然后通过零点偏置方式留余量，程序要求：各加工程序段只能以G01输出，即曲面的加工程序为一段一段的直线加工拟合而成，程序准备好后，将前期分析的曲面精度误差数据补偿到加工程序中，形成新的补偿程序，并利用程序进行加工。
4.根据权利要求1所述的回转体类零件高精度内曲面的加工方法，其特征是：步骤6中，若型面精度误差满足图纸要求，则可以按补偿后的程序直接进行最后的精车；若型面精度误差超差，则需要进行原因分析，然后重新进行数控插补补偿加工，直到三坐标检测数据合格，再进行最后的精车。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104699925A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 武汉重型机床集团有限公司 一种超长、超大型高精度立柱的加工方法
CN106392100A (zh) * 2016-11-08 2017-02-15 湖北三江航天险峰电子信息有限公司 一种可补偿形状误差的回转体零件车削加工方法
CN107315391A (zh) * 2017-07-18 2017-11-03 广西科技大学 一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法

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