一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法技术

本发明专利技术公开了一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，属于机械加工领域。包括：基于工件坐标系，对孔进行粗加工；对粗加工后基准坐标系和当前坐标系进行校正；调用测量程序对位置度标准件进行检测和判断得到测量误差值，将所得测量误差值赋值给机床参数；使用机内测头对孔圆心的实际位置进行测量，提取孔实际位置坐标并赋值给机床参数；同时得到孔位置偏差；综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量；当判断补偿有效后，对孔进行精加工，并测量孔的尺寸及位置。本发明专利技术所述方法解决了盘环类零件加工过程中的位置度加工偏差的问题。偏差的问题。偏差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法


[0001]本专利技术属于机械加工领域，涉及一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法。

技术介绍

[0002]航空发动机盘环类零件多为转动部件，具有高温、高压、高速的特点。因此该类零件零件上一般设计有较多的具有连接、排气、冷却等作用的孔系，由于孔的尺寸和形位公差要求严格，且多为高温合金、钛合金等难加工材料，加工过程中极容易因坐标系偏移、零件变形及刀具装夹偏摆等问题造成加工误差，孔的位置度公差不易保证。目前，普遍靠机床精度及工人的加工经验进行加工保证，加工工艺存在受人为操作因素及环境因素影响多，操作过程繁琐等缺点。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，解决了盘环类零件加工过程中的位置度加工偏差的问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术公开了一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，包括以下步骤：步骤一、基于工件坐标系，对孔进行粗加工；步骤二、对粗加工后基准坐标系进行校正；步骤三、调用测量程序对位置度标准件进行检测和判断得到测量误差值，将所得测量误差值赋值给机床参数；步骤四、使用机内测头对孔圆心的实际位置进行测量，提取孔实际位置坐标并赋值给机床参数；同时得到孔位置偏差；步骤五、综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量；步骤六、当判断补偿有效后，对孔进行精加工，并测量孔的尺寸及位置。
[0006]优选地，步骤一中，基于工件坐标系通过以下操作获得：编制数控程序使用机内测头建立工件坐标系。
[0007]优选地，步骤二中的具体操作包括：编程采集数据对粗加工后基准坐标系进行校正，并通过机床参数调取和覆盖的方式对当前坐标系进行修正。
[0008]优选地，综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量，包括如下步骤：
[0009]建立补偿数学模型，根据所得补偿数学模型计算孔实际位置与理论位置的偏差值并分解为角向、X轴方向、Y轴方向的补偿量；根据计算得出的X轴方向、Y轴方向的补偿量，自动调整孔加工的实际位置对孔进行半精镗加工，并对加工后的孔位置度进行测量，确定补偿的有效性和准确性。
[0010]优选地，综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，其公式包括：
[0011][0012][0013][0014]其中，
[0015]式中，(X0，Y0)为孔的基准坐标系原点，(x
i
，y
i
)为孔在基准坐标系中的理论圆心位置，(x
i
′
，y
i
′
)为孔加工后在基准坐标系中的实际圆心位置，Δα为孔角向补偿的实际值，ΔX为孔X轴方向补偿的实际值，ΔY为孔Y轴方向补偿的实际值。
[0016]优选地，步骤一中，基于工件坐标系，对孔进行粗加工，其具体操作包括：首先使用机内测头分别建立两组孔的基准坐标系并写入不同的机床工作偏置中，然后调用对应的坐标系对两组孔进行粗钻和粗镗加工。
[0017]优选地，适用于用于薄壁变形盘环类零件的孔系。
[0018]优选地，适用的零件规格包括加工盘或环类零件轴向孔。
[0019]优选地，待加工零件的材料为高温合金或钛合金。
[0020]优选地，待加工零件的孔径范围为≥φ6mm。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术公开了一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，适用于加工盘、环类零件轴向孔时自动修正补偿位置度，可在带机内测头的加工中心中推广应用，降低孔加工过程中对操作工技能和机床精度的依赖；该方法的使用可以实现孔加工与测量的即时交互，缩短离线检测时间，对于小批量生产零件可以减少专用孔位置测具的派制，节约生产成本。因此，本专利技术所述方法可以用于盘环类零件的轴向孔位置度的自动修正，尤其对于薄壁变形件的位置度补偿有着积极的作用。对于大批量生产零件可以提高加工效率，具有很强的适应性及现场推广价值。
[0023]进一步地，所述轴向孔位置度的自动补偿加工方法可用于薄壁变形盘环类零件的孔系加工过程中，可根据基准圆的椭圆度自动修正孔的实际位置。
附图说明
[0024]图1为本专利技术所述轴向孔位置度的自动补偿加工方法的原理示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0027]为解决盘环类零件加工过程中的位置度加工偏差的问题，本专利技术提出了一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，该方法用于加工中心钻镗轴向孔时使用机内测头对位置度偏差进行补偿的加工及补偿。所述方法的具体实施步骤为：
[0028](1)编制数控程序使用机内测头建立工件坐标系；
[0029](2)对孔进行粗加工；
[0030](3)编程采集数据对粗加工后基准坐标系进行校正，并通过机床参数调取和覆盖的方式对当前坐标系进行修正；
[0031](4)调用测量程序对位置度标准件进行检测和判断得到测量误差值，并将当前测量系统的测量误差值赋值给机床参数；
[0032](5)编程使用机内测头对孔圆心的实际位置进行测量，提取孔实际位置坐标X、Y值并赋值给机床参数；同时得到孔位置偏差；
[0033](6)综合测量误差和孔位置偏差，建立补偿数学模型，编制参数运算程序，计算孔实际位置与理论位置的偏差值并分解为角向、X轴方向、Y轴方向的补偿量；
[0034](7)根据计算得出的补偿量，自动调整孔加工的实际位置对孔进行半精镗加工，并对加工后的孔位置度进行测量，确定补偿的有效性和准确性；
[0035](8)对孔进行精加工，并测量孔的尺寸及位置。
[0036]在本专利技术的某一具体实施例中，所述轴向孔位置度的自动补偿加工方法适用于薄壁变形盘环类零件的孔系加工过程中，可根据基准圆的椭圆度自动修正孔的实际位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于工件坐标系，对孔进行粗加工；步骤二、对粗加工后基准坐标系进行校正；步骤三、调用测量程序对位置度标准件进行检测和判断得到测量误差值，将所得测量误差值赋值给机床参数；步骤四、使用机内测头对孔圆心的实际位置进行测量，提取孔实际位置坐标并赋值给机床参数；同时得到孔位置偏差；步骤五、综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量；步骤六、当判断补偿有效后，对孔进行精加工，并测量孔的尺寸及位置。2.根据权利要求1所述的一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，其特征在于，步骤一中，基于工件坐标系通过以下操作获得：编制数控程序使用机内测头建立工件坐标系。3.根据权利要求1所述的一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，其特征在于，步骤二中的具体操作包括：编程采集数据对粗加工后基准坐标系进行校正，并通过机床参数调取和覆盖的方式对当前坐标系进行修正。4.根据权利要求1所述的一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，其特征在于，综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量，包括如下步骤：建立补偿数学模型，根据所得补偿数学模型计算孔实际位置与理论位置的偏差值并分解为角向、X轴方向、Y轴方向的补偿量；根据计算得出的X轴方向、Y轴方向的补偿量，自动调整孔加工的实际位置对孔进行半精镗加工，并对加工后的孔位置度进行测量，确定补偿的有效性和准确性...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩健，何昊，吴海涛，夏野，祝清旺，任海鹏，薛峰，赵靖，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：