可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法及系统，包括：步骤S1：工件预定位装夹；步骤S2：进行工件和零点快换子盘圆周轮廓检测；步骤S3：处理工件和零点快换子盘圆周轮廓测量数据并计算偏移量；步骤S4：辅助找正调整及再检测。本发明专利技术在现有人工找正台的基础上，针对零点快换系统线外找正会引入找正台累积误差的问题，通过增加位移传感器和中央控制单元算法的方式，辅助人工直接将工件理论几何中心与零点快换子盘理论几何中心调整为同轴状态；本发明专利技术只需在设备调试时将零点快换子盘理论几何中心与设备转台回转中心调整至同轴，即可在正常生产过程消除找正台本身的误差影响。的误差影响。的误差影响。

【技术实现步骤摘要】
可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法及系统


[0001]本专利技术涉及机械加工
，具体地，涉及一种使用零点快换夹具的薄壁回转零件的找正方法，更为具体地，涉及一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法及系统。

技术介绍

[0002]航发机匣是典型的薄壁回转类零件，其装夹跳动精度直接影响零件后续的回转加工尺寸精度，装夹精度要求高，现有航发零件的装夹通常在加工设备内部采用人工手动打表测量跳动值，找到最大跳动处手动移动工件进行多次重复调整的方法。该方法需要在设备内部进行调整，严重影响设备开动率。因此在高产出的需求下通常采用零点快换夹具的方式，将零件在线外装夹找正，使零件的几何中心与线外找正台的旋转中心同轴，再通过零点快换快模块将夹具和工件快速安装到设备中，但是如此又引入了线外找正台上零点快换母盘对子盘的累积误差，提高该精度会极大的增加零点快换子母盘的制造成本。
[0003]对于航发机匣薄壁回转零件的线外找正需求，其关键是获得在线外找正平台上变形工件在夹具上的真实零件状态的理论几何中心，并将理论几何中心调至与加工设备转台的回转轴线重合，而非与线外找正平台的回转中心重合。
[0004]专利文献CN107900779A(申请号：CN201711084341.1)公开了一种盾构盾体加工装夹找正装置，包括拆卸式的定位装置和拆卸式的调整装置，定位装置均匀布置在机床工作台外侧，调整装置方式均匀布置在机床工作台下面。本专利技术还提供一种盾构盾体加工装夹找正方法。但该专利技术是针对盾构盾体的，且该专利技术没有有效解决零点快换系统线外找正会引入找正台累积误差的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法及系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，包括：
[0007]找正台本体：找正台框架放置于地面上，转台定子部分固接在找正台框架上，转台转子部分上固接有零点快换母盘，零点快换子盘通过零点快换母盘内的零点单元与零点快换母盘连接，工件固定在零点快换子盘上的工装夹具；
[0008]测量系统：测量支架与找正台框架固接，激光位移传感器位于测量支架末端，激光位移传感器控制器通过线缆连接激光位移传感器和中央控制单元；可移动支架位于找正台框架上，接触式位移传感器位于可移动支架末端，接触式位移传感器控制器通过线缆连接接触式位移传感器和中央控制单元；
[0009]交互控制系统：转台控制器与中央控制单元相连，激光位移传感器控制器、接触式位移传感器控制器与中央控制单元相连，找正状态显示器与中央控制单元相连。
[0010]优选地，在所述找正台本体中：
[0011]找正台本体包括找正台框架、转台、转台控制器、零点快换母盘、零点快换子盘、工装夹具、工件：
[0012]转台包括转台定子部分和转台转子部分，二者之间通过电机连接；转台定子部分通过螺栓固接在找正台框架上，转台定子部分沿圆周刻有显示角度的分度标记，转台转子部分通过转台驱动电机驱动在找正台框架上转动，转台转子部分上固接有零点快换母盘，零点快换子盘通过固定在零点快换母盘内的零点单元与零点快换母盘配合，工件通过固定在零点快换子盘上的工装夹具进行装夹定位；转台控制器通过线缆连接转台的驱动电机和角度测量传感器，控制转台运动时的旋转角度、速度、定位并获得转台实际状态；
[0013]找正台本体能够实现工件的装夹定位以及工件装夹跳动误差测量时的旋转角度控制。
[0014]优选地，在所述测量系统中：
[0015]测量系统包括零点快换子盘轮廓测量系统和工件轮廓测量系统；
[0016]零点快换子盘轮廓测量系统包括激光位移传感器、测量支架、激光位移传感器控制器：
[0017]通过激光位移传感器控制器控制激光位移传感器的测量启动以及测量数据的传输；根据中央控制单元的指令控制激光位移传感器的启动和关闭，将激光位移传感器的测量数据采集并反馈给中央控制单元。
[0018]优选地，在所述测量系统中：
[0019]工件轮廓测量系统包括接触式位移传感器、可移动支架、接触式位移传感器控制器：
[0020]通过接触式位移传感器控制器控制触式位移传感器的测量启动以及测量数据的传输；根据中央控制单元的指令控制接触式位移传感器的启动和关闭，将接触式位移传感器的测量数据采集并反馈给中央控制单元。
[0021]优选地，在所述交互控制系统中：
[0022]交互控制系统包括找正平台中央控制单元、转台控制器、激光位移传感器控制器、接触式位移传感器控制器、找正状态显示器；
[0023]交互控制系统实现找正测量以及找正平台的旋转控制、找正数据的处理以及工件找正状态的实时显示。
[0024]根据本专利技术提供的一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法，采用所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，执行包括：
[0025]步骤S1：工件预定位装夹；
[0026]步骤S2：进行工件和零点快换子盘圆周轮廓检测；
[0027]步骤S3：处理工件和零点快换子盘圆周轮廓测量数据并计算偏移量；
[0028]步骤S4：辅助找正调整及再检测。
[0029]优选地，在所述步骤S1中：
[0030]转台位于零位分度并锁止，将工件放置在工装夹具上并压紧初始固定，将接触式位移传感器移动到与工件径向共线的测量位置，输入当前工件理论直径尺寸值至找正平台中央控制单元；激光位移传感器与零点快换子盘的相对距离固定，零点快换子盘的理论直径尺寸提前设置再找正平台中央控制单元。
[0031]优选地，在所述步骤S2中：
[0032]启动测量，分别记录零位处激光位移传感器和接触式位移传感器到转台中心的距离；找正平台中央控制单元通过激光位移传感器控制器和接触式位移传感器控制器控制激光位移传感器和接触式位移传感器启动，并采集激光位移传感器和接触式位移传感器的实时测量数据通过激光位移传感器控制器和接触式位移传感器控制器传输回找正平台中央控制单元；找正平台中央控制单元通过转台电机控制器控制转台带动工件旋转一周，旋转过程中转台电机控制器实时将转角信号传递给找正平台中央控制单元；当旋转一周至末端时，转台控制电机与激光位移传感器和接触式位移传感器停止，完成初始装夹状态下的工件径向尺寸测量和零点快换子盘径向尺寸测量。
[0033]优选地，在所述步骤S3中：
[0034]找正平台中央控制单元将转台的转角信号与接触式位移传感器测量的数据进行时间同步处理记为δ
0测
(ω)，计算工件各转角处的半径轮廓值为：
[0035]L
0测
(ω)＝δ
0测
(ω)+L0[0036]L0为当前工件的理论半径尺寸值；
[0037]分别绘制出工件在当前夹持状态下的理论形状{L0(ω)}与实际测量形状{L
0测
(ω)}；
[0038]找本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，其特征在于，包括：找正台本体：找正台框架(1)放置于地面上，转台(2)定子部分固接在找正台框架(1)上，转台(2)转子部分上固接有零点快换母盘(4)，零点快换子盘(5)通过零点快换母盘(4)内的零点单元与零点快换母盘(4)连接，工件(7)固定在零点快换子盘(5)上的工装夹具(6)上；测量系统：测量支架(9)与找正台框架(1)固接，激光位移传感器(8)位于测量支架(9)末端，激光位移传感器控制器(10)通过线缆连接激光位移传感器(8)和中央控制单元(14)；可移动支架(12)位于找正台框架(1)上，接触式位移传感器(11)位于可移动支架(12)末端，接触式位移传感器控制器(13)通过线缆连接接触式位移传感器(11)和中央控制单元(14)；交互控制系统：转台控制器(3)与中央控制单元(14)相连，激光位移传感器控制器(10)、接触式位移传感器控制器(13)与中央控制单元(14)相连，找正状态显示器(15)与中央控制单元(14)相连。2.根据权利要求1所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，其特征在于，在所述找正台本体中：找正台本体包括找正台框架(1)、转台(2)、转台控制器(3)、零点快换母盘(4)、零点快换子盘(5)、工装夹具(6)、工件(7)：转台(2)包括转台(2)定子部分和转台(2)转子部分，二者之间通过电机连接；转台(2)定子部分通过螺栓固接在找正台框架(1)上，转台(2)定子部分沿圆周刻有显示角度的分度标记，转台(2)转子部分通过转台(2)驱动电机驱动在找正台框架(1)上转动，转台(2)转子部分上固接有零点快换母盘(4)，零点快换子盘(5)通过固定在零点快换母盘(4)内的零点单元与零点快换母盘(4)配合，工件(7)通过固定在零点快换子盘(5)上的工装夹具(6)进行装夹定位；转台控制器(3)通过线缆连接转台(2)的驱动电机和角度测量传感器，控制转台(2)运动时的旋转角度、速度、定位并获得转台(2)实际状态；找正台本体能够实现工件(7)的装夹定位以及工件(7)装夹跳动误差测量时的旋转角度控制。3.根据权利要求1所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，其特征在于，在所述测量系统中：测量系统包括零点快换子盘(5)轮廓测量系统和工件(7)轮廓测量系统；零点快换子盘(5)轮廓测量系统包括激光位移传感器(8)、测量支架(9)、激光位移传感器控制器(10)：通过激光位移传感器控制器(10)控制激光位移传感器(8)的测量启动以及测量数据的传输；根据中央控制单元(14)的指令控制激光位移传感器(8)的启动和关闭，将激光位移传感器(8)的测量数据采集并反馈给中央控制单元(14)。4.根据权利要求3所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，其特征在于，在所述测量系统中：工件(7)轮廓测量系统包括接触式位移传感器(11)、可移动支架(12)、接触式位移传感器控制器(13)：通过接触式位移传感器控制器(13)控制触式位移传感器(11)的测量启动以及测量数据的传输；根据中央控制单元(14)的指令控制接触式位移传感器(11)的启动和关闭，将接
触式位移传感器(11)的测量数据采集并反馈给中央控制单元(14)。5.根据权利要求1所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，其特征在于，在所述交互控制系统中：交互控制系统包括找正平台中央控制单元(14)、转台控制器(3)、激光位移传感器控制器(10)、接触式位移传感器控制器(13)、找正状态显示器(15)；交互控制系统实现找正测量以及找正平台的旋转控制、找正数据的处理以及工件(7)找正状态的实时显示。6.一种可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法，其特征在于，采用权利要求1所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正系统，执行包括：步骤S1：工件(7)预定位装夹；步骤S2：进行工件(7)和零点快换子盘(5)圆周轮廓检测；步骤S3：处理工件(7)和零点快换子盘(5)圆周轮廓测量数据并计算偏移量；步骤S4：辅助找正调整及再检测。7.根据权利要求6所述的可避免找正台累积误差的环形件装夹找正方法，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文俊，吴俊，张智斌，战开明，甘前伟，
申请(专利权)人：上海交大智邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：