一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法技术

本发明专利技术公开了一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，分为零件毛坯装夹定位、粗加工基准建立、铣削基准面以及B=0°、90°、180°、270°工位时精加工基准建立，建立精加工坐标系时通过测量基准面距离将各工位基准的加工原点偏移到同一点上，在不同工位加工时分别调用对应的坐标系，从而消除了机床回转误差对加工精度的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法
本专利技术属于机械加工
，具体涉及一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法。
技术介绍
随着航空技术的发展，现代飞机机动性能、飞行性能、使用寿命和低制造成本等性能指标不断提高，航空结构件已逐渐向大型化、整体化、薄壁化、复杂化等方向发展。在复杂结构零件的数控加工过程中，往往存在加工需要反复装夹定位、加工辅助时间和数控在机时间增长、开敞性差的结构难以精确到位等问题，加之形位精度和尺寸精度要求的提高，对复杂结构件数控加工技术提出了很大的挑战。复杂零件通常需要多工位转换加工，而多工位转换加工往往存在受机床回转误差、装夹误差等因素影响而导致加工精度低的问题，已成为当前制约飞机研制周期和批量生产的重要问题之一。以加工腹板零件为例，如图1所示，腹板毛坯在B＝0°工位加工形成腹板A面，在B＝180°工位加工形成腹板B面。在机床回转中心无误差的理想状态下腹板零件的厚度为AA1，在机床回转中心存在误差的实际状态下腹板零件的厚度变成AA2，理论值AA1和实际值AA2存在差异，尺寸超差严重时会导致零件报废。现有技术还无法解决多工位转换加工过程中多个加工基准对应找正的问题。
技术实现思路
本专利技术针对复杂零件在工作台上一次装夹后转换多个工位数控加工时存在加工精度容易受到机床回转误差、零件装夹误差影响而导致零件加工精度降低的问题，提供一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，对一次装夹加工时多工位的加工基准协同找正，有效降低机床回转误差、零件装夹误差对零件加工精度的影响。本专利技术主要通过以下技术方案实现：一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，以正对工作台的视角逆时针依次设置B＝0°工位、B＝90°工位、B＝180°工位、B＝270°工位四个工位，在四个工位对长方体形零件毛坯转换加工的基准找正方法包括以下步骤：第一步：在AB摆机床的工作台上通过夹具定位装夹零件毛坯后，校正B摆和零件毛坯装夹平面度，建立粗加工基准；第二步：在零件毛坯上通过铣削加工形成多个分别与XY平面、YZ平面、XZ平面平行的基准面；第三步：在B＝0°工位，通过第二步中的基准面建立、复查、保存B＝0°工位的以x＝0、y＝0、z＝0为坐标原点的加工坐标系；第四步：在B＝90°工位，将B＝0°工位的坐标系逆时针旋转90°，并通过基准面确定新的x＝0、z＝0位置，y值保持不变，保存B＝90°工位的加工坐标系后，测量此时x方向上零件毛坯两侧相互平行的两个基准面的距离L1并将此距离作为补偿变量保存；第五步：在B＝180°工位，将B＝0°工位的坐标系逆时针旋转180°，并通过基准面和第四步中测量的基准面的距离L1确定新的x＝0、z＝0位置，y值保持不变，保存B＝180°工位的加工坐标系后，测量此时x方向上零件毛坯两侧相互平行的两个基准面的距离L2并将此距离作为补偿变量保存；第六步：在B＝270°工位，将B＝0°工位的坐标系逆时针旋转270°，并通过基准面和第四步中测量的基准面的距离L2确定新的x＝0、z＝0位置，y值保持不变，保存B＝270°工位的加工坐标系；第七步：根据补偿变量将加工原点偏移到同一点上，关联B＝0°工位、B＝90°工位、B＝180°工位、B＝270°四个工位对应的加工坐标系。进一步地，所述第一步中校正B摆和零件毛坯装夹平面度的方法为：在零件毛坯的同一个平面F1上选取两个不同的点①、点②，通过探头检测点①、点②的坐标，调整零件毛坯和/或AB摆机床，使点①、点②所在平面F1位于B＝0°。进一步地，所述第一步中建立粗加工基准的方法为：在零件毛坯的两两相互垂直的三个平面上分别选取一个点，记为点③、点④、点⑤，通过探头检测点③、点④、点⑤的坐标，确定坐标为x＝0、z＝0、y＝0的加工原点的位置并设定粗加工坐标系。进一步地，设定粗加工坐标系后，先在与粗加工坐标系中XZ平面平行的一个零件毛坯表面上选取点⑥，通过探头检测点⑥的坐标，检查零件毛坯垂直Y向的平面度；再与粗加工坐标系中XY平面平行的一个零件毛坯表面上选取点⑦，通过探头检测点⑦的坐标，检查零件毛坯垂直Z向的平面度。进一步地，所述第二步中，在铣削加工之前先在夹具与YZ平面平行的面上选取点⑧、在夹具与XZ平面平行的面上选取点⑨，通过探头检测点⑧、点⑨的坐标检查零件毛坯和夹具的相对位置关系是否符合加工要求。进一步地，所述第二步中通过铣削加工在与XZ平面平行的一个毛坯面、与XY平面平行的两个毛坯面、与YZ平面平行的两个毛坯面分别形成基准面。一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，以正对工作台的视角顺时针依次设置B＝0°工位、B＝90°工位、B＝180°工位、B＝270°工位四个工位，在四个工位对长方体形零件毛坯转换加工的基准找正方法包括以下步骤：第一步：在AB摆机床的工作台上通过夹具定位装夹零件毛坯后，校正B摆和零件毛坯装夹平面度，建立粗加工基准；第二步：在零件毛坯上通过铣削加工形成多个分别与XY平面、YZ平面、XZ平面平行的基准面；第三步：在B＝0°工位，通过第二步中的基准面建立、复查、保存B＝0°工位的以x＝0、y＝0、z＝0为坐标原点的加工坐标系；第四步：在B＝90°工位，将B＝0°工位的坐标系顺时针旋转90°，并通过基准面确定新的x＝0、z＝0位置，y值保持不变，保存B＝90°工位的加工坐标系后，测量此时x方向上零件毛坯两侧相互平行的两个基准面的距离L1并将此距离作为补偿变量保存；第五步：在B＝180°工位，将B＝0°工位的坐标系顺时针旋转180°，并通过基准面和第四步中测量的基准面的距离L1确定新的x＝0、z＝0位置，y值保持不变，保存B＝180°工位的加工坐标系后，测量此时x方向上零件毛坯两侧相互平行的两个基准面的距离L2并将此距离作为补偿变量保存；第六步：在B＝270°工位，将B＝0°工位的坐标系顺时针旋转270°，并通过基准面和第四步中测量的基准面的距离L2确定新的x＝0、z＝0位置，y值保持不变，保存B＝270°工位的加工坐标系；第七步：根据补偿变量将加工原点偏移到同一点上，关联B＝0°工位、B＝90°工位、B＝180°工位、B＝270°四个工位对应的加工坐标系。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的复杂零件多工位转换加工基准找正方法，分为零件毛坯装夹定位、粗加工基准建立、铣削基准面以及B＝0°、90°、180°、270°工位时精加工基准建立，建立精加工坐标系时通过测量基准面距离将各工位基准的加工原点偏移到同一点上，在不同工位加工时分别调用对应的坐标系，从而消除了机床回转误差对加工精度的影响。附图说明图1是机床回转误差示意图。图2是零件装夹示意图。图3是粗加工基准探头找正示意图。图4是零件基准面示意图。图5是B＝0°工位精加工基准探头找正示意图。图6是B＝90°工位精加工基准探头找正示意图。图7是B＝180°工位精加工基准探头找正示意图。图8是B＝270°工位精加工基准探头找正示意图。其中，1、零件毛坯；2、夹具；3、工作台；4、探头；5、基准面；001、腹板A面；002、腹板B面；100、对称面。具体实施方式本专利技术采用AB摆机床对通过夹具安装在工作台上的结构复杂的复杂零件进行数控加工，AB摆机床的A摆角范围为-120°～+60°，B摆角范围为连续的360°。在AB摆机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，其特征在于，以正对工作台的视角逆时针依次设置B=0°工位、B=90°工位、B=180°工位、B=270°工位四个工位，在四个工位对长方体形零件毛坯转换加工的基准找正方法包括以下步骤：第一步：在AB摆机床的工作台上通过夹具定位装夹零件毛坯后，校正B摆和零件毛坯装夹平面度，建立粗加工基准；第二步：在零件毛坯上通过铣削加工形成多个分别与XY平面、YZ平面、XZ平面平行的基准面；第三步：在B=0°工位，通过第二步中的基准面建立、复查、保存B=0°工位的以

【技术特征摘要】
1.一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，其特征在于，以正对工作台的视角逆时针依次设置B=0°工位、B=90°工位、B=180°工位、B=270°工位四个工位，在四个工位对长方体形零件毛坯转换加工的基准找正方法包括以下步骤：第一步：在AB摆机床的工作台上通过夹具定位装夹零件毛坯后，校正B摆和零件毛坯装夹平面度，建立粗加工基准；第二步：在零件毛坯上通过铣削加工形成多个分别与XY平面、YZ平面、XZ平面平行的基准面；第三步：在B=0°工位，通过第二步中的基准面建立、复查、保存B=0°工位的以x=0、y=0、z=0为坐标原点的加工坐标系；第四步：在B=90°工位，将B=0°工位的坐标系逆时针旋转90°，并通过基准面确定新的x=0、z=0位置，y值保持不变，保存B=90°工位的加工坐标系后，测量此时x方向上零件毛坯两侧相互平行的两个基准面的距离L1并将此距离作为补偿变量保存；第五步：在B=180°工位，将B=0°工位的坐标系逆时针旋转180°，并通过基准面和第四步中测量的基准面的距离L1确定新的x=0、z=0位置，y值保持不变，保存B=180°工位的加工坐标系后，测量此时x方向上零件毛坯两侧相互平行的两个基准面的距离L2并将此距离作为补偿变量保存；第六步：在B=270°工位，将B=0°工位的坐标系逆时针旋转270°，并通过基准面和第四步中测量的基准面的距离L2确定新的x=0、z=0位置，y值保持不变，保存B=270°工位的加工坐标系；第七步：根据补偿变量将加工原点偏移到同一点上，关联B=0°工位、B=90°工位、B=180°工位、B=270°四个工位对应的加工坐标系。2.根据权利要求1所述的一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，其特征在于，所述第一步中校正B摆和零件毛坯装夹平面度的方法为：在零件毛坯的同一个平面F1上选取两个不同的点①、点②，通过探头检测点①、点②的坐标，调整零件毛坯和/或AB摆机床，使点①、点②所在平面F1位于B=0°。3.根据权利要求2所述的一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，其特征在于，所述第一步中建立粗加工基准的方法为：在零件毛坯的两两相互垂直的三个平面上分别选取一个点，记为点③、点④、点⑤，通过探头检测点③、点④、点⑤的坐标，确定坐标为x=0、z=0、y=0的加工原点的位置并设定粗加工坐标系。4.根据权利要求3所述的一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法，其特征在于，设定粗加工坐标系后，先在与粗加...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜振喜，张林，龚清洪，尹成，吴怀念，张捷，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51