CN1994639A - 有数学模型的工件上三维孔的加工方法 - Google Patents

有数学模型的工件上三维孔的加工方法 Download PDF

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Abstract

有数学模型的工件上三维孔的加工方法，是对装配夹具的工件上三维孔的加工；解决采用五坐标数控镗床的高成本，及加工时二次用五坐标数控镗床加工，二次装配所产生的二次误差，返修周期长的不足；本方法步骤为：1.制做钻模板：在其上制出钻模孔；2.确定工具球双点目标的坐标值：用计算机在数学模型上测出；3.将工具球双点目标安放在钻模板上；4.钻模板在工件上粗定位：在工件上配制连接螺栓孔，用螺栓将钻模板与工件连接；5.确定钻模板位置并胶沙固定；6.钻铰三维孔；7.拆卸钻模板；其优点是：节约二次上五坐标数控镗床，工件在装配夹具上不用拆卸，不用二次装配，可直接在装配夹具上返修，缩短返修周期，降低加工成本，不会出现二次误差。

Description

有数学模型的工件上三维孔的加工方法
技术领域：本方法是用于有数学模型的工件上的三维孔的加工或返修，即用于产品的零件、组合件上的三维孔加工或者是装配夹具的工件上钻模孔的加工。
背景技术：对于采用数学模型加工的工件，在制造与装配过程中，加工工件上的三维孔通常采用五坐标数控镗床，工件装在装配夹具上时，利用激光跟踪仪进行安装，但是经常会有数控加工孔超差或者工件安装之后孔位及孔数有变化，在变化情况发生时，现有技术需要将工件从整体夹具上拆卸下来，然后重新上五坐标数控镗床加工超差或更改的孔，再利用激光跟踪仪重新装配在装配夹具上；这种方法存在的不足：工件重新上五坐标数控镗床加工会有二次装夹误差，容易超差；有的工件体积很大及其他原因工件无法从整体夹具上拆卸下来，只能报废；有的工件装配难度很大，一经拆卸，复位困难，需要大量的工时，浪费时间；对于设备能力不足，没有五坐标数控镗床，加工工件上的三维孔很困难。
发明内容：本发明创造的目的是提供一种加工有数学模型的工件上的三维孔不采用五坐标数控镗床加工及在整体夹具装配之后，不拆卸工件，在装配夹具上直接返修的有数学模型的工件上三维孔的加工方法；本方法的目的是通过下述的步骤实现的：
有数学模型的工件上三维孔的加工方法：其步骤：
(1)制做钻模板：根据工件的结构特点设计钻模板的结构形式，如角材式、平板式等，其上制出与工件上三维孔孔径相同的钻模孔；
(2)确定工具球双点目标的坐标值：利用计算机在数学模型上测量出工件上需要加工的三维孔的轴线上适合安装钻模板的位置处工具球双点目标的坐标值；
(3)将工具球双点目标安放在钻模板上的钻模孔里：如果工具球双点目标的杆与钻模孔的直径不一致，可利用转接衬套安装；
(4)钻模板在工件上粗定位：按着步骤(2)利用计算机在数学模型上测量出的工具球双点目标的坐标值，利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，将钻模板在工件上粗定位，在工件上配制连接螺栓孔，利用螺栓将钻模板与工件连接；
(5)确定钻模板位置并胶沙固定：继续利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，边测量边利用螺母进行微调，直至实际测量值满足在数学模型上测得的理论值的公差范围内，用胶沙固定钻模板；
(6)加工工件上的三维孔：通过钻模板上的钻模孔由钳工手工钻铰出工件上需要加工的三维孔；
(7)拆卸钻模板：工件上三维孔加工完之后，去除胶沙，拆卸螺栓、钻模板；
需要换位加工工件上其余的三维孔时，重复步骤(2)至(7)即可。
本方法的优点：当加工有数学模型的工件上三维孔时，可以通过上述的步骤加工，可以不用五坐标数控镗床加工，对于没有五坐标数控镗床来说可以节约加工成本；当整体夹具装配之后，因工件上三维孔数控加工超差及孔位、孔数的更改，工件需要返修，采用本方法，按上述步骤(1)至(7)进行加工，不用将工件拆卸，不用重上五坐标数控镗床，不用激光跟踪仪进行二次装配，避免二次加工、装配产生的误差，可以直接在整体夹具上进行返修，节约返修时间，防止工件报废。
附图说明：
图1是有数学模型的工件装有钻模板及工具球双点目标工具的结构示意图；
图2是工具球双点目标工具示意图；
图3是钻模板结构示意图；
图4是图1中I旋转后的等轴视图放大图。
图中：1-工件2-工具球双点目标3-钻模板4-螺栓5-螺母6-胶沙
具体实施方式：有数学模型的工件上三维孔的加工方法：其步骤：
(1)制做钻模板：根据工件的结构特点设计钻模板的结构形式，如角材式、平板式等，其上制出与工件上三维孔孔径相同的钻模孔；
(2)确定工具球双点目标的坐标值：利用计算机在数学模型上测量出工件上需要加工的三维孔的轴线上适合安装钻模板的位置处工具球双点目标的坐标值；
(3)将工具球双点目标安放在钻模板上的钻模孔里：如果工具球双点目标的杆与钻模孔的直径不一致，可利用转接衬套安装；
(4)钻模板在工件上粗定位：按着步骤(2)利用计算机在数学模型上测量出的工具球双点目标的坐标值，利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，将钻模板在工件上粗定位，在工件上配制连接螺栓孔，利用螺栓将钻模板与工件连接；
(5)确定钻模板位置并胶沙固定：继续利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，边测量边利用螺母进行微调，直至实际测量值满足在数学模型上测得的理论值的公差范围内，用胶沙固定钻模板；
(6)加工工件上的三维孔：通过钻模板上的钻模孔由钳工手工钻铰出工件上需要加工的三维孔；
(7)拆卸钻模板：工件上三维孔加工完之后，去除胶沙，拆卸螺栓、钻模板；
需要换位加工工件上其余的三维孔时，重复步骤(2)至(7)即可。
以飞机的座舱骨架装配夹具为例：座舱骨架装配夹具已装配完毕，并已交付使用，由于设计的数学模型更改，致使工件1上的孔位和孔数发生变化，原35个Φ10H7的孔中4个废弃不用，新增加2个孔。以往返修时，是将工件从整体装配夹具上拆卸出来，将更改后废弃的孔堵上，然后将工件返回五坐标数控镗床加工更改后新增加2个孔，再利用激光跟踪仪重新将工件安装到整体装配夹具上，由于从整体装配夹具上拆下，再二次上五坐标数控镗床加工，再到二次装到整体装配夹具上，会出现五坐标数控镗床加工的二次装夹，加工误差，再二次装到整体装配夹具上，也会出现二次装配误差，容易造成孔位超差；现在用有数学模型的工件上三维孔的加工方法，对座舱骨架装配夹具上的工件按更改进行返修，其步骤是：1、制做钻模板：根据工件的结构，加工开敞程度，设计了一个角材式钻模板，在角材的一个侧壁上制出Φ10H7的钻模孔一个，再在另一侧壁上制出三个螺栓孔，三个螺栓孔调整最方便；2、确定新增加的2个孔工具球双点目标的坐标值：利用计算机在数学模型上测量出新增加2个孔的每一个工具球双点目标在三维孔的轴线上适合安装钻模板的位置处的坐标值；3、将工具球双点目标安放在钻模板上的钻模孔里：因为工具球双点目标的杆Φ6.35h6与钻模孔的直径Φ10H7不一致，可利用转接衬套安装，转接衬套的外径与钻模孔的孔径一致，转接衬套的内径与工具球双点目标的杆的直径一致；4、将钻模板在工件上新增加的2个孔中的一个孔位处粗定位：按着利用计算机在数学模型上新增加2个孔中的一个孔测量出的工具球双点目标在孔轴上的坐标值，利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，逐渐的接近测出的坐标值，将钻模板粗定位，在工件上配制出螺栓孔，利用螺栓将钻模板与工件连接起来；5、确定钻模板位置并胶沙固定：将粗定位的钻模板，继续利用激光跟踪仪测量工具球双点目标的坐标值，边测量边利用螺母进行微调，直至实际测量工具球双点目标的坐标值满足在数学模型上测得的理论值的公差范围内，用胶沙固定钻模板；6、按钻模板上的钻模孔钻铰出工件上新增2个三维孔中的一个孔；7、拆卸钻模板：去除胶沙，拆卸螺栓，拆卸钻模板；
加工工件上新增的另一个三维孔，重复步骤2至7即可。
用此方法对座舱骨架装配夹具进行按设计更改，新增2个Φ10H7孔的返修，不用从整体夹具上拆卸工件，因而不用二次上五坐标数控镗床加工，不再用激光跟踪仪二次装配装配夹具，避免了二次加工，二次装配所产生的误差，同时缩短了返修时间，不用五坐标数控镗床加工，降低了加工成本。

Claims (1)

1、有数学模型的工件上三维孔的加工方法：其步骤：
(1)制做钻模板：根据工件的结构特点设计钻模板的结构形式，如角材式、平板式等，其上制出与工件上三维孔孔径相同的钻模孔；
(2)确定工具球双点目标的坐标值：利用计算机在数学模型上测量出工件上需要加工的三维孔的轴线上适合安装钻模板的位置处工具球双点目标的坐标值；
(3)将工具球双点目标安放在钻模板上的钻模孔里：如果工具球双点目标的杆与钻模孔的直径不一致，可利用转接衬套安装；
(4)钻模板在工件上粗定位：按着步骤(2)利用计算机在数学模型上测量出的工具球双点目标的坐标值，利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，将钻模板在工件上粗定位，在工件上配制连接螺栓孔，利用螺栓将钻模板与工件连接；
(5)确定钻模板位置并胶沙固定：继续利用激光跟踪仪测量工具球双点目标，边测量边利用螺母进行微调，直至实际测量值满足在数学模型上测得的理论值的公差范围内，用胶沙固定钻模板；
(6)加工工件上的三维孔：通过钻模板上的钻模孔由钳工手工钻铰出工件上需要加工的三维孔；
(7)拆卸钻模板：工件上三维孔加工完之后，去除胶沙，拆卸螺栓、钻模板；
需要换位加工工件上其余的三维孔时，重复步骤(2)至(7)即可。
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