航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法技术

本发明专利技术涉及一种航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法，该找正方法是对基准圆圆周进行多点测量，对测量点用最小二乘法原理计算，得出基准圆的圆心坐标，从而量化被加工零件的基准中心在机床旋转台中的准确位置，该方法与传统的“圆周四点找正”或“圆周跳动量找正”相比较，原理更科学，结果更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空回转体类零件加工领域，特别是航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法。
技术介绍
在航空回转体类零件的加工过程中，首先需要对零件的基准中心点进行找正，传统的找正方法是以机床打表的方式，测量被加工零件的加工基准的圆周，主要有两种方式，其一是以加工基准的圆周的跳动量来进行找正，规定跳动量不大于某一数值时即为零件已找正。其二是通过测量加工基准圆1的圆周上对称的四点，以分别调整两对称点到机床旋转工作台中心的距离差（A点到中心与A’到中心的距离差或B点到中心与B’到中心的距离差）来进行找正，如图2所示。从准确量化加工基准中心位置的角度讲，传统找正方法并不能准确、真实反映被加工零件的加工基准圆的中心的实际位置与理论要求的基准圆的中心的位置偏差量，因为以打表方式测量加工基准圆的圆周跳动量的来判断被加工零件的基准中心在机床旋转工作台上的位置，这种判断实际上是粗略的，跳动量只是反映了加工基准圆的圆心在机床旋转工作台上偏向某一区域的趋势，而基准圆圆心的具体位置无法知道，无法量化零件实际加工基准中心与理论要求的基准中心的位置的偏差量，而且在找正薄壁变形零件基准中心以及圆度较大零件的基准中心时耗时较长。同样，以打表方式测量对称点到机床旋转工作台中心差值的方法也是不准确的，因为用这种方法找正所取的对称测量点随机性大且取样偏少，对同一加工基准由不同的操作者进行找正或是由同一操作者取不同测量点找正同一基准，最终被加工零件在机床旋转工作台上的位置都是不同的，这种不同并非由测量误差引起，而是找正方法本身所造成的，而且这种不同必然存在。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种适用于各种航空回转体类零件的找正方法，可以准确、高效解决薄壁变形零件以及被加工零件基准圆的圆度较大状况的基准中心找正问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法，包括如下步骤：A、设定好找正坐标系SCS，且将机床按找正坐标系SCS回零；将待测量的零件大致放置在机床旋转工作台中心位置，即回转体零件加工基准中心O1与机床旋转工作台中心O大致重合。B、对零件的中心进行初步找正，通过机床在线测量技术或传统打表方式在找正坐标系SCS下，在被加工的回转体零件加工基准圆的圆周上均布测量四点，要求对称两点到机床回转中心O的距离的差值小于20mm即可，然后略微压紧被加工零件，压紧力以在找正过程中机床运动时零件不能移动为准。C、用在线测量方式在找正坐标系SCS下，运行测量程序，在回转体零件加工基准的圆周上均布测量n个点并将测得的每个坐标点以笛卡尔坐标（x，y，z）或极坐标（r，θ）形式记录，并将上述数值输入计算机以最小二乘法进行拟合计算，拟合出该n个测量点所构成的圆，并输出一圆心坐标O1（x1，y1，z1），其中n为不小于8的正整数；（视加工基准圆的圆度情况而定，n的值越大，测得数据越多，获得的数据越准确）。D、将机床按找正坐标系SCS回零，去掉压紧力，以步骤C得到的被加工零件的加工基准的中心坐标O1（x1，y1，z1）为参考，有针对性的在找正坐标系SCS下的X方向和Y方向上分别调整零件位置；调整时先在Y轴方向上压表，向y1的反方向移动零件，需移动的距离为绝对值y1，再在X轴方向上压表，向x1的反方向移动零件，需移动的距离为绝对值x1，以使加工基准圆的圆心与机床工作台中心重合，然后略微压紧零件，压紧力以机床运动时零件不能移动为准。该拟合圆反映了被测基准的实际状况，该基准圆的圆心坐标即为加工基准中心O1在机床旋转工作台上的位置，因为软件拟合所计算出的圆心坐标是以找正坐标系SCS中所测量的n个点的坐标为原始数据进行计算的，所以拟合软件计算后所输出的基准圆的圆心坐标就是被加工回转体类零件的加工基准圆的圆心在找正坐标系SCS中的坐标位置01（x，y，z）或O1（r，θ）。又因为找正坐标系的原点与机床旋转工作台中心O重合，故该拟合圆圆心坐标就是被加工回转体零件的基准中心在机床旋转工作台上的位置01（x，y，z）或O1（r，θ）。被加工零件的基准中心与机床旋转工作台中心的偏差以n个点拟合后的加工基准中心坐标值O1表示，其中r值的大小表示O1与O的重合程度，这个值越小则O1与O重合性越好。另外，被加工零件的加工基准中心O1在机床旋转工作台上的具体方位以O1（x1，y1，z1）表示，x1、y1分别表示被加工零件的加工基准圆的圆心在机床旋转工作台上X方向、Y方向上的偏移量。进一步，上述找正方法中，还包括以下步骤：在步骤D的基础上，将找正坐标系SCS回零，用在线测量方式在找正坐标系SCS下，运行测量程序，在被加工零件的加工基准圆周上均布再测量n个点并将测得的坐标点再用拟合软件以最小二乘法法进行计算，拟合出新n个测量点所构成的新圆，并输出圆心坐标O2（x2，y2，z2）或O2（r2，θ2），作业人员以r2值为参考与找正要求值（即工艺规程规定的被加工零件的基准圆的圆心与机床旋转工作台中心的距离值）进行比较，如果r2不大于找正要求值，则找正结束，如果r2超出要求那么重复上述操作过程至r2符合要求。专利技术的技术效果：（1）本专利技术的航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法，相对于现有技术，对零件加工基准圆进行多点测量后采用最小二乘法原理得出该零件的理论中心，相较于“圆周四点找正”或“圆周跳动量找正”原理更加科学，获得的结果更准确；（2）找正前先使用四点找正初步确定回转类零件基准圆的圆心的大致位置，减少了调整时间；（3）该方法采用二次找正进行校验，获得的准确度更高。附图说明下面结合说明书附图对本专利技术作进一步详细说明：图1是现有技术的一种中心坐标的找正示意图；图2是现有技术的另一种中心坐标的找正示意图；图3是本专利技术的航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法的示意图。图中：基准圆1，跳动圆环2，测量点3，拟合后基准圆轮廓4，加工基准中心O1，旋转工作台中心O。具体实施方式实施例1如图3所示，本实施例以一种环形零件加工基准圆的圆心找正方法进行说明，具体步骤包括：A、对环形零件进行初装，设定好找正坐标系SCS，且机床已按找正坐标系SCS回零（测量程序坐标原点与机床旋转工作台中心重合）；将零件摆放在机床旋转工作台中心，使其基准圆中心大致与机床旋转工作台中心重合，即零件加工基准圆的中心O1与机床工作台回转中心O大致重合（零件圆周上均布测量四点，对称两点到机床回转中心O的距离的差值小于20mm即可）；用压板将零件固定，略微压紧零件，压紧力以在找正过程中机床运动时零件不能移动为准。B、在找正坐标系SCS中将机床旋转工作台回零，用在线测量方式在找正坐标系SCS中，运行测量程序，在零件加工基准圆的圆周上均布测量36个点，所得坐标值采用极坐标形式记录，参见表1。表1初次测量数据表序号R/mmθ/°序号R/mmθ/°序号R/mmθ/°1281.775013282.15312025282.1022402281.8321014282.18613026282.0242503281.8812015282.23214027281.9482604281.9263016282.28715028281.8672705281.9754017282.34416029281.78428本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法，其特征在于，包括如下步骤：A、设定好找正坐标系SCS，且将机床按找正坐标系SCS 回零；将待测量的零件大致放置在机床旋转工作台中的心位置，即回转体类零件加工基准圆的圆心O1 与机床工作台回转中心O 大致重合；B、对零件加工基准圆的圆心进行初步找正，通过机床在线测量或传统打表方式，在找正坐标系SCS 下，在被加工的回转体类零件的加工基准圆的圆周上均布测量四点，要求对称两点到机床回转中心O 的距离的差值小于20mm，然后略微压紧被加工零件，压紧力以在找正过程中机床运动时零件不能移动为准；C、用在线测量方式在找正坐标系SCS 下，运行测量程序，在回转体类零件加工基准圆的圆周上均布测量n 个点并将测得的每个坐标点以笛卡尔坐标（x，y，z）或极坐标（r，θ）形式记录，并将上述数值输入计算机以最小二乘法进行拟合计算，拟合出该n 个测量点所构成的圆，并输出圆心坐标，该圆心坐标即为零件加工基准圆的圆心，即加工基准中心O1（x1，y1，z1）；其中n为不小于8的正整数；D、将机床按找正坐标系SCS 回零，去掉压紧力，以步骤C得到的被加工零件的加工基准圆的圆心坐标O1（x1，y1，z1）为参考，在找正坐标系SCS 下的X 方向和Y 方向上分别调整零件位置；调整时先在Y 轴方向上压表，向y1的反方向移动零件，需移动的距离为绝对值y1，再在X 轴方向上压表，向x1的反方向移动零件，需移动的距离为绝对值x1，以使加工基准圆的圆心与机床工作台中心重合，然后略微压紧零件，压紧力以机床运动时零件不能移动为准。...

【技术特征摘要】
1.一种航空回转体类零件加工基准圆的圆心找正方法，其特征在于，包括如下步骤：A、设定好找正坐标系SCS，且将机床按找正坐标系SCS回零；将待测量的零件大致放置在机床旋转工作台中的心位置，即回转体类零件加工基准圆的圆心O1与机床工作台回转中心O大致重合；B、对零件加工基准圆的圆心进行初步找正，通过机床在线测量或传统打表方式，在找正坐标系SCS下，在被加工的回转体类零件的加工基准圆的圆周上均布测量四点，要求对称两点到机床回转中心O的距离的差值小于20mm，然后略微压紧被加工零件，压紧力以在找正过程中机床运动时零件不能移动为准；C、用在线测量方式在找正坐标系SCS下，运行测量程序，在回转体类零件加工基准圆的圆周上均布测量n个点并将测得的每个坐标点以笛卡尔坐标（x，y，z）或极坐标（r，θ）形式记录，并将上述数值输入计算机以最小二乘法进行拟合计算，拟合出该n个测量点所构成的圆，并输出圆心坐标，该圆心坐标即为零件加工基准圆的圆心，即加工基准中心O1（x1，y1，z1）；其中n为不小于8的正整数；D、将机床按找正坐标系SCS回零，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，郭世栋，
申请(专利权)人：杭州天扬机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33