一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法技术

本发明专利技术首先制作工装，工装底面用压板固定在数控机床工作台面，以工装沉孔圆心建立工件零点，工装上端面沉孔、端面与组合加工零件支架外圆、底面配合，用压板紧固装夹；支架零件上表面与小圆轴零件先用4个螺钉紧固，数控机床主轴上固定千分表，参照加工零点打表找正小圆轴外径跳动度在0.1mm之内，采用外圆镗刀加工小圆轴零件外径；之后在数控机床主轴上固定千分表，在机床工件坐标系内，按四个方向，每个方向相隔90°，分别测量并记录小圆轴零件外径与支架零件外径坐标差值△1、△2、△3、△4，通过松开4个螺钉调整小圆轴位置使△1、△2、△3、△4测量值近似相等，最大相互差值在0.005mm之内，然后紧固4个螺钉，保证零件的形位公差要求。

【技术实现步骤摘要】
一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法
本专利技术属于机械加工类
，具体涉及一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法。
技术介绍
一种长悬伸组合加工类零件的结构特点是：组合加工零件由底座支架类零件与上面的小圆轴类零件组成，底座是支架类零件，下底面为基准面B，轴线为基准A；支架零件上端面有小圆轴零件安装面，小圆轴零件与支架上端面安装面由4个螺钉联接及2个销钉定位；支架零件与小圆轴零件分别加工，小圆轴零件外径留一定余量，待组合加工中保证小圆轴外径与支架基准面B的垂直度要求、保证小圆轴的轴线与支架轴线基准A的同轴度要求。此类组合加工零件的加工工艺为：制作工装，工装底面用压板固定在数控机床工作台面，工装上端面沉孔、端面与组合加工零件支架外圆、底面配合，用压板紧固；组合加工时，先紧固螺钉，使得小圆轴零件与支架零件上表面接触；接着去除小圆轴零件外径余量，保证小圆轴零件轴线与支架底面基准B的垂直度、保证小圆轴的轴线与支架轴线基准A的同轴度，之后配做销钉，加工组合零件其余部位，满足精度要求。在本专利技术之前，此类零件的加工方法是制作工装，工装底面用压板固定在数控机床工作台面，工装上表面与支架零件底面基准用压板压紧装夹；支架零件上表面与小圆轴零件先用4个螺钉紧固，旋转数控机床工作台，打表找正小圆轴外径跳动度在0.1mm之内，外圆镗刀镗小圆轴零件外径，直径方向留0.5mm余量；从机床工作台上卸下组合加工零件，送到三坐标测量机上检测支架零件基准轴线与小圆轴外径的同轴度，并记录支架基准外圆轴线与小圆轴的轴线在X、Y方向的偏差值及方向；在数控机床工作台上重新固定组合加工零件，按三坐标检测的偏差值，反向补偿小圆轴轴线坐标，外圆镗刀加工小圆轴零件外径，保证零件的形位公差要求。因为原有加工方法需要拆卸零件，增加检验计量偏差的时间；二次装夹后，存在基准平移误差；依据检测结果修改数控加工程序，再加工小圆轴外径到尺寸，造成生产周期较长，产品质量不稳定，不利于大批量加工。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法。技术方案一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将自制工装夹具底面与数控机床工作台面用上压板紧固；所述的自制工装夹具为圆柱形，底端设有一个环形槽，上端设有一沉孔，沉孔的深度大于支架零件凸台的高度，沉孔的直径与支架零件外圆直径是间隙配合，配合间隙小于0.005mm；自制工装夹具的上下端面有5级的平面度要求，上端面对下端面的平行度为级；步骤2：以自制工装夹具的沉孔圆心建立加工坐标系；步骤3：自制工装夹具的上端面沉孔、端面与组合加工零件支架外圆、底面配合，用下压板紧固；所述的组合加工零件包括小圆轴零件和支架零件，支架零件上表面与小圆轴零件使用四个螺钉紧固；步骤4：数控机床主轴上固定千分表；参照加工坐标系打表找正小圆轴零件外径跳动度在0.1mm之内；步骤5：外圆镗刀加工小圆轴零件外径，保证直径在公差范围内；步骤6：数控机床主轴上固定千分表；在机床工作台平面坐标系XYZ内的XOY平面内，按四个方向：+X、-X、+Y、-Y，每个方向夹角相隔90°，分别打表测量记录小圆轴零件外径与垂直向下方向支架零件基准圆外径坐标差值△X1、△X2、△Y3、△Y4；步骤7：根据4个差值大小，通过松开4个螺钉调整小圆轴位置使△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值之间的差值减小；步骤8：再次在机床工作台平面坐标系XYZ内，按四个方向：+X、-X、+Y、-Y，每个方向夹角相隔90°，分别打表测量记录小圆轴零件外径与垂直向下方向支架零件基准外径坐标差值△X1、△X2、△Y3、△Y4；步骤9：根据4个差值大小，通过松开4个螺钉调整小圆轴位置使△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值之间的差值减小；如此不断重复上诉过程，调整△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值近似相等，最大相互差值在0.005mm之内，达到小圆轴零件轴线与支架零件轴线基准A的同轴度要求；步骤10：紧固4个螺钉，小圆轴零件与支架零件配做两个销孔，用销钉定位小圆轴零件与支架零件在一起；加工组合零件其余部位，满足精度要求。有益效果本专利技术提出的一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法，找出其可行的装夹定位方法，设计适合的工装夹具，快速完成零件定位；通过在机床上测量结果，松开螺钉调整小圆轴位置，保证同轴度要求，为提高效率批量加工提供技术保证。本专利技术对长悬伸组合加工类零件的同轴度的加工有较强的指导意义，可极大方便此类零件的工艺编制与装夹、加工，提高加工效率，增加零件加工合格率，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。附图说明图1是本专利技术组合加工时在数控机床上的位置示意图。图2是本专利技术组合加工零件结构示意图：(a)侧仰视图，(b)侧俯视图。图3是本专利技术所需的工装结构示意图。图4是检测尺寸示意图。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：根据长悬伸组合加工类零件的结构特点，设计制作适合的装夹工装；通过调整小圆轴位置使△1、△2、△3、△4测量值近似相等，最大相互差值在0.005mm之内的方法，消除了各种装夹误差、随机误差、机床精度误差。本专利技术是针对一种长悬伸组合加工类零件的结构特点，涉及制作适用的工装，找到合理的加工步骤、科学的找正方法、正确的加工工艺，保证零件垂直度与同轴度要求。首先根据一种长悬伸组合加工类零件的结构特点，设计制作工装5，工装的设计要求如下：①工装5的上下端面基准有5级平面度要求；②工装5上端面对下端面平行度为5级；③工装5上端面沉孔，深度大于支架零件3下端面凸台外圆高度；④工装5内径与支架零件3下端面凸台外圆外径间隙配合，配合间隙小于0.005mm；根据长悬伸组合加工类零件的结构特点，加工之前，支架零件3上表面与小圆轴零件2先用四个螺钉8紧固，使得支架零件3与小圆轴零件2组成组合零件；长悬伸组合加工类零件中支架零件3下端面凸台外圆插入工装5沉孔，支架零件3下端面凸台与工装5上端面接触，在工装5上用四个压板4紧固；工装5在数控机床工作台7上装夹时，无需放置在工作台旋转中心(避免加大工作难度与加工误差)，工装5下表面与数控机床工作台7表面用三个压板6紧固；数控机床主轴上固定千分表1；打表1找正小圆轴零件2外径跳动度在0.1mm之内；外圆镗刀加工小圆轴零件2外径，保证直径在公差范围内；数控机床主轴上固定千分表1，在机床工作台7平面坐标系XYZ内的XOY平面内，按四个方向：+X、-X、+Y、-Y，每个方向夹角相隔90°，分别打表1测量记录小圆轴零件2外径与垂直向下方向支架零件3基准圆外径坐标差值△X1、△X2、△Y3、△Y4；根据4个差值大小，通过松开4个螺钉调整小圆轴位置使△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值近似相等；再次在机床工作台7平面坐标系XYZ内，按四个方向：+X、-X、+Y、-Y，每个方向夹角相隔90°，分别打表1测量记录小圆轴零件2外径与垂直向下方向支架零件3基准外径坐标差值△X1、△X2、△Y3、△Y4；根据4个差值大小，通过松开4个螺钉调整小圆轴位置使△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值近似相等；如此不断重复上述过程，调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将自制工装夹具(5)底面与数控机床工作台面用下压板(6)紧固；所述的自制工装夹具(5)为圆柱形，底端设有一个环形槽，上端设有一沉孔，沉孔的深度大于支架零件(3)凸台的高度，沉孔的直径与支架零件外圆直径是间隙配合，配合间隙小于0.005mm；自制工装夹具的上下端面有5级的平面度要求，上端面对下端面的平行度为5级；步骤2：以自制工装夹具(5)的沉孔圆心建立加工坐标系；步骤3：自制工装夹具(5)的上端面沉孔、端面与组合加工零件支架外圆、底面配合，用上压板(4)紧固；所述的组合加工零件包括小圆轴零件(2)和支架零件(3)，支架零件(3)上表面与小圆轴零件(2)使用四个螺钉(8)紧固；步骤4：数控机床主轴上固定千分表(1)；参照加工坐标系打表找正小圆轴零件(2)外径跳动度在0.1mm之内；步骤5：外圆镗刀加工小圆轴零件(2)外径，保证直径在公差范围内；步骤6：数控机床主轴上固定千分表(1)；在机床工作台(7)平面坐标系XYZ内的XOY平面内，按四个方向：+X、‑X、+Y、‑Y，每个方向夹角相隔90°，分别打表测量记录小圆轴零件(2)外径与垂直向下方向支架零件(3)基准圆外径坐标差值△X1、△X2、△Y3、△Y4；步骤7：根据4个差值大小，通过松开4个螺钉(8)调整小圆轴位置使△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值之间的差值减小；步骤8：再次在机床工作台(7)平面坐标系XYZ内，按四个方向：+X、‑X、+Y、‑Y，每个方向夹角相隔90°，分别打表测量记录小圆轴零件(2)外径与垂直向下方向支架零件(3)基准外径坐标差值△X1、△X2、△Y3、△Y4；步骤9：根据4个差值大小，通过松开4个螺钉(8)调整小圆轴位置使△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值之间的差值减小；如此不断重复上诉过程，调整△X1、△X2、△Y3、△Y4测量值近似相等，最大相互差值在0.005mm之内，达到小圆轴零件(2)轴线与支架零件(3)轴线基准A的同轴度要求；步骤10：紧固4个螺钉，小圆轴零件(2)与支架零件(3)配做两个销孔(9)，用销钉定位小圆轴零件(2)与支架零件(3)在一起；加工组合零件其余部位，满足精度要求。...

【技术特征摘要】
1.一种长悬伸组合加工类零件的同轴度精密加工保证方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将自制工装夹具(5)底面与数控机床工作台面用下压板(6)紧固；所述的自制工装夹具(5)为圆柱形，底端设有一个环形槽，上端设有一沉孔，沉孔的深度大于支架零件(3)凸台的高度，沉孔的直径与支架零件外圆直径是间隙配合，配合间隙小于0.005mm；自制工装夹具的上下端面有5级的平面度要求，上端面对下端面的平行度为5级；步骤2：以自制工装夹具(5)的沉孔圆心建立加工坐标系；步骤3：自制工装夹具(5)的上端面沉孔、端面与组合加工零件支架外圆、底面配合，用上压板(4)紧固；所述的组合加工零件包括小圆轴零件(2)和支架零件(3)，支架零件(3)上表面与小圆轴零件(2)使用四个螺钉(8)紧固；步骤4：数控机床主轴上固定千分表(1)；参照加工坐标系打表找正小圆轴零件(2)外径跳动度在0.1mm之内；步骤5：外圆镗刀加工小圆轴零件(2)外径，保证直径在公差范围内；步骤6：数控机床主轴上固定千分表(1)；在机床工作台(7)平面坐标系XYZ内的XOY平面内，按四个方向：+X...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德山，刘东晓，董晓，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41