CN119634837A - 一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，用于加工长悬伸直角形状低刚性零件，本发明对长悬伸直角形状低刚性零件保证垂直度的加工有较强的指导意义，不仅涉及零件加工前的可靠支撑与预先变形，也涉及加工中的科学合理的切削参数的选定，可极大的方便此类零件的工艺编制与装夹、加工，提高数控编程与加工效率，极大地增加零件加工成品率，缩短产品的生产周期，减低生产成本，具有较广泛的推广应用价值。

Description

一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法。

背景技术

一般情况下，长悬伸直角形状零件的常规加工工艺流程是：粗加工，零件各部位留一定加工余量；热处理去残余应力；半精加工，除了基准面与垂直度及有精度要求的部位留一定余量外，其余部位到尺寸；热处理接着去除残余应力；加工基准面到尺寸，保证平面度；精加工，以零件基准面定位，加工垂直面及其余部位到尺寸。

零件经过上述的常规加工，在后续的检验环节发现：零件垂直面因为结构原因，悬伸较长，刚性较差，加工中极易因为没有支撑而变形，造成垂直度及相关尺寸超差。

为解决此类结构零件的加工难题，必须在工装设计及加工参数的选择上进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，针对长悬伸直角形状零件的结构特点，制作专用工装并设置切削参数，指导长悬伸直角形状零件保证垂直度的加工，加快工艺编制速度，提高加工质量。

本发明的技术方案为：

一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，用于加工长悬伸直角形状低刚性零件，所述零件的结构呈直角状，包括相互垂直的基准面和垂直面；

所述加工方法包括以下步骤：

S101:加工所述零件的基准面至平面度到要求，加工垂直面并预留加工余量；

S102:基于基准面支撑工装和垂直面靠紧工装将所述零件夹持在机床上；所述基准面支撑工装设置有平面度高于所述基准面的夹持面；夹持所述工装时，所述夹持面与所述基准面贴合，所述垂直面靠紧工装采用多点支靠的方式，自所述垂直面的相对侧对所述零件进行支靠；

S103:测量垂直面的变形度，调整垂直面靠紧工装的支靠点，使垂直面的变形度低于预设要求；

S104:加工所述垂直面。

进一步的，所述基准面支撑工装设置有与所述夹持面相互平行的T型槽；

所述T型槽用于所述基准面支撑工装连接加工机床。

进一步的，所述基准面支撑工装在基准面的一侧设置有定位压板；所述压板用于自所述基准面将所述零件夹持在所述夹持面上。

进一步的，所述垂直面靠紧工装包括相互垂直的贴合面和支靠面，所述贴合面的平面度小于0.01mm；

所述垂直面靠紧工装基于腰型孔安装在所述基准面所处主体上，所述贴合面贴合所述夹持面；

所述支靠面所处主体上设置有多个螺纹孔；所述支靠面基于多个支靠螺栓穿过所述支靠面所处主体的各螺纹孔，多点支撑所述垂直面所处主体。

进一步的，当所述基准面所处的主体为空心时，所述贴合面设置在所述基准面所处主体的空心部分。

进一步的，当所述基准面所处的主体为实心时，所述贴合面设置在所述基准面所处主体的外侧。

进一步的，所述支靠螺栓为球头螺栓。

进一步的，所述支靠螺栓远离所述垂直面的一侧设置有紧固螺母；当所述垂直面的变形量达到预设要求时，所述支靠螺栓基于所述紧固螺母固定在所述垂直面靠紧工装上。

本发明的有益效果：

本发明根据长悬伸直角形状零件的结构特点，设计制作基准面支撑工装与垂直面靠紧工装，依据工艺流程要求，对零件进行紧固及支撑，以方便数控加工，加快工艺编制速度，提高加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为基准面为空心的零件加工装夹示意图；

图2为基准面为实心的零件带打表加工装夹示意图；

其中：1、基准面；2、垂直面；3、夹持面；4、T型槽；5、压板；6、贴合面；7、支靠面；8、支靠螺栓；9、千分表。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

在本发明的一个实施例中，提出一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，用于加工长悬伸直角形状低刚性零件，所述零件的结构呈直角状，包括相互垂直的基准面1和垂直面2；

所述加工方法包括以下步骤：

S101:加工所述零件的基准面1至平面度到要求，加工垂直面2并预留加工余量；

S102:基于基准面1支撑工装和垂直面2靠紧工装将所述零件夹持在机床上；所述基准面1支撑工装设置有平面度高于所述基准面1的夹持面3；夹持所述工装时，所述夹持面3与所述基准面1贴合，所述垂直面2靠紧工装采用多点支靠的方式，自所述垂直面2的相对侧对所述零件进行支靠；

S103:测量垂直面2的变形度，调整垂直面2靠紧工装的支靠点，使垂直面2的变形度低于预设要求；

S104:加工所述垂直面2。

在本实施例中，所述基准面1支撑工装设置有与所述夹持面3相互平行的T型槽4；

所述T型槽4用于所述基准面1支撑工装连接加工机床。

在本实施例中，所述基准面1支撑工装在基准面1的一侧设置有定位压板5；所述压板5用于自所述基准面1将所述零件夹持在所述夹持面3上。

在本实施例中，所述垂直面2靠紧工装包括相互垂直的贴合面6和支靠面7，所述贴合面6的平面度小于0.01mm；

所述垂直面2靠紧工装基于腰型孔安装在所述基准面1所处主体上，所述贴合面6贴合所述夹持面3；

所述支靠面7所处主体上设置有多个螺纹孔；所述支靠面7基于多个支靠螺栓8穿过所述支靠面7所处主体的各螺纹孔，多点支撑所述垂直面2所处主体。

在本实施例中，如图1所示，当所述基准面1所处的主体为空心时，所述贴合面6设置在所述基准面1所处主体的空心部分。

在本实施例中，如图2所示，当所述基准面1所处的主体为实心时，所述贴合面6设置在所述基准面1所处主体的外侧。

在本实施例中，所述支靠螺栓8为球头螺栓。

在本实施例中，所述支靠螺栓8远离所述垂直面2的一侧设置有紧固螺母；当所述垂直面2的变形量达到预设要求时，所述支靠螺栓8基于所述紧固螺母固定在所述垂直面2靠紧工装上。

在本实施例中：

基准面1可以是空心结构，也可以是实心结构；

基准面1与垂直面2相互垂直，有较高垂直度要求；

基准面1与垂直面2悬伸较大，刚性差，易变形。

本实施例可以基于以下步骤描述：

1)零件在加工垂直面2之前，先加工零件基准面1平面度到要求，垂直面2留有一定加工余量；

2)零件加工垂直面2时，根据长悬伸直角形状低刚性零件的结构特点，制作基准面1支撑工装与垂直面2靠紧工装：基准面1支撑工装通过压板5装夹零件紧固在数控机床工作台上，供零件及垂直面2靠紧工装进行定位，此工装上表面与底面平面度需高于零件平面度要求；

3)垂直面2靠紧工装为直角结构，分为底面与垂直面2，此工装底面平面度及垂直面2对底面垂直度要求需高于零件要求；

4}垂直面2靠紧工装底面通过紧固螺钉与基准面1支撑工装紧固，工装垂直面2与工装底面垂直，外形依据零件垂直面2仿型设计，可与零件垂直面2可靠贴紧，并开有螺纹孔；

5}若干个紧固螺钉，通过螺纹孔与零件垂直面2接触，做顶出、靠紧零件垂直面2的用途；

6)紧固螺钉长度较长，根部配有紧固螺母，当调整紧固螺钉伸出长度，并打表找正零件垂直面2跳动度在0.005mm之内后，拧紧紧固螺母，以保持零件固定；

7)开始加工。

根据零件结构特点设计的工装要满足如下要求：

1)此类零件的加工需要2种工装：基准面1支撑工装与垂直面2靠紧工装；

2)基准面1支撑工装的作用是通过压板5装夹零件紧固在数控机床工作台上，供零件及垂直面2靠紧工装进行定位；

3)基准面1支撑工装的要求为：上表面与底面平面度需高于零件平面度要求；

4)垂直面2靠紧工装的作用是靠紧零件垂直面2，并可以微调垂直面2平面度；

5)垂直面2靠紧工装的要求为：结构为直角结构，分为底面与垂直面2，底面平面度及垂直面2对底面垂直度要求需高于零件要求。

加工余量与切削参数要满足如下要求：

1)零件垂直面2在加工之前，需留一定加工余量；

2)在加工零件垂直面2之前，零件基准面1的平面度要先加工到位；5 3)在加工零件垂直面2之前，需先用千分表9打表找正，配合紧固螺钉的伸缩，保证零件垂直面2跳动度在0.005mm之内；

4)打表找正垂直面2跳动度之后，需要紧固螺母锁定紧固螺钉的位置，保证垂直面2跳动度不变，加工中零件垂直面2有牢固的支撑；

5)为防止零件松开装夹后反弹，加工中切削参数要小切深(ap)，大转速10(S)，小切削速度(F)，使用直径(D)较小的刀具。

本实施例零件在加工垂直面2之前，加工零件基准面1平面度到要求；零件加工垂直面2时，根据长悬伸直角形状低刚性零件的结构特点，制作基准面1支撑工装与垂直面2靠紧工装：基准面1支撑工装通过压板5装夹零件紧固在数控机床工作台上，供零件及垂直面2靠紧工装进行定位，此工装上表面与底面平面15度需高于零件平面度要求；垂直面2靠紧工装为直角结构，分为底面与垂直面2，此工装底面平面度及垂直面2对底面垂直度要求需高于零件要求；垂直面2靠紧工装底面通过紧固螺钉与基准面1支撑工装紧固，工装垂直面2与工装底面垂直，外形依据零件垂直面2仿型设计，可与零件垂直面2可靠贴紧，并开有螺纹孔；若干个紧固螺钉，通过螺纹孔与零件垂直面2接触，做顶出、靠紧零件垂直面2的用途；紧固螺钉长度较长，根部配有紧固螺母，当调整紧固螺钉伸出长度，并打表找正零件垂直面2跳动度在0.005mm之内后，拧紧紧固螺母，以保持零件固5定；开始加工。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，用于加工长悬伸直角形状低刚性零件，所述零件的结构呈直角状，包括相互垂直的基准面和垂直面；

其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

S101:加工所述零件的基准面至平面度到要求，加工垂直面并预留加工余量；

S102:基于基准面支撑工装和垂直面靠紧工装将所述零件夹持在机床上；所述基准面支撑工装设置有平面度高于所述基准面的夹持面；夹持所述工装时，所述夹持面与所述基准面贴合，所述垂直面靠紧工装采用多点支靠的方式，自所述垂直面的相对侧对所述零件进行支靠；

S103:测量垂直面的变形度，调整垂直面靠紧工装的支靠点，使垂直面的变形度低于预设要求；

S104:加工所述垂直面。

2.根据权利要求1所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，所述基准面支撑工装设置有与所述夹持面相互平行的T型槽；

所述T型槽用于所述基准面支撑工装连接加工机床。

3.根据权利要求2所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，所述基准面支撑工装在基准面的一侧设置有定位压板；所述压板用于自所述基准面将所述零件夹持在所述夹持面上。

4.根据权利要求3所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，所述垂直面靠紧工装包括相互垂直的贴合面和支靠面，所述贴合面的平面度小于0.01mm；

所述垂直面靠紧工装基于腰型孔安装在所述基准面所处主体上，所述贴合面贴合所述夹持面；

所述支靠面所处主体上设置有多个螺纹孔；所述支靠面基于多个支靠螺栓穿过所述支靠面所处主体的各螺纹孔，多点支撑所述垂直面所处主体。

5.根据权利要求4所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，当所述基准面所处的主体为空心时，所述贴合面设置在所述基准面所处主体的空心部分。

6.根据权利要求5所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，当所述基准面所处的主体为实心时，所述贴合面设置在所述基准面所处主体的外侧。

7.根据权利要求6所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，所述支靠螺栓为球头螺栓。

8.根据权利要求7所述的长悬伸直角形状低刚性零件的加工方法，其特征在于，所述支靠螺栓远离所述垂直面的一侧设置有紧固螺母；当所述垂直面的变形量达到预设要求时，所述支靠螺栓基于所述紧固螺母固定在所述垂直面靠紧工装上。