一种装配孔的加工方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了装配孔的加工方法和系统，属于电液舵机加工技术领域。将电液舵机装夹至数控机床上。制作定位定向圆盘。将定位定向圆盘插入装配孔内。控制数控机床的主轴调用测针；将定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0，分别配置在控制程序内主轴坐标系的X轴位置、Y轴位置和Z轴位置。取下定位定向圆盘，启动控制程序，控制机床的主轴调用位于刀柄上的刀具，并控制主轴带动刀具绕Y轴旋转，从中心点X0、Y0、Z0开始加工第一个装配孔。控制主轴沿舱体的高度方向向下或向上依次移动nL的距离，依次加工在舱体高度方向分布的第n+1个装配孔。控制数控机床依次转动mα角度，重复执行上述步骤，依次加工沿圆周方向分布的另外m+1列装配孔。加工沿圆周方向分布的另外m+1列装配孔。加工沿圆周方向分布的另外m+1列装配孔。

【技术实现步骤摘要】
一种装配孔的加工方法和系统


[0001]本专利技术涉及电液舵机加工
，尤其涉及一种装配孔的加工方法和系统。

技术介绍

[0002]电液舵机采用一泵带四舵的形式，其结构紧凑、功能集成度高，在伺服机构中具有较高的应用价值。电液舵机包括用于承载舵的壳体组件，以及用于承载壳体组件的舱体。为了实现壳体组件和舱体精确装配，需要贯穿舱体的舱壁并继续向壳体组件所包括的壳体逐渐延伸加工装配孔。也就是说，需要在舱体和壳体上一次性加工出装配孔。
[0003]参见图1和图2，在实际应用中，一般需要在壳体组件2装入舱体1后，在圆周上配加工出16
×
Φ6.5H7的装配孔3，装配孔3的总深度是29.5mm。16个Φ6.5H7的装配孔3一般包括沿周向间隔且均匀分布的四组，每一组包括四个呈矩阵分布的装配孔3。每一个装配孔3的中心轴线均与舱体1中心线相交。
[0004]在加工每一组装配孔3时，需要通过找正的方式使得舱体1中心轴线与机床中心轴线重合(共线)，可以将舱体1中心轴线与机床中心轴线的重合度定义为
△
Φ。为了确保上述装配孔3的加工精度，
△
Φ需要小于或等于0.02mm。
[0005]在实际应用中，舱体1的外圆椭圆度比较大，一般是0.6～1mm。而且舱体1的外表面涂覆有热防护层，能找正的范围很小，一般为10mm。基于此，通过找正舱体1外圆中心轴线来确定舱体1中心轴线，且两者的重合度
△
Φ在0.02mm以内的难度非常高。也就是说，找正舱体1中心轴线与机床中心轴线存在效率低以及精度不高的问题。
[0006]电液舵机上，具体是贯穿舱体1的舱壁以及壳体组件2所包括的壳体会加工出舵轴组件孔4。舵轴组件孔4一般位于上述一组装配孔3的上方中间的位置，舵轴组件孔4的孔径一般为Φ33mm。基于此，为了克服上述因找正效率低以及精度不高而存在的装配孔3加工效率和精度低的问题，现有技术还提供另外一种加工装配孔3的方法。
[0007]制作可以插入上述舵轴组件孔4内的锥度芯轴，锥度芯轴与舵轴组件孔4的中心轴线共线。将锥度芯轴的中心线作为加工原点。机床B轴(与Y轴轴线平行的旋转轴)分别旋转α和2α，Y轴分别移动L1和L2，以加工出同侧的4
×
Φ6.5H7mm孔。以同样方法找正另外三处舵轴组件Φ33mm孔，加工出12
×
Φ6.5H7mm的装配孔3。
[0008]然而在找正舵轴组件孔4
×
Φ33mm时，操作者需要趴在机床内，找正每个舵轴组件孔4，逐步敲击微调舵机的装夹位置。每个舵轴组件孔4找正时间约2小时，找正1套约8个小时，找正效率极低。同时，存在芯轴挤坏舵轴组件孔4的质量隐患和人员趴在机床内操作的安全风险。另外，生产中出现个别孔局部未镗出，需要加大孔径至Φ6.7H7mm，并配做销子后办理让步接收使用，增加了质量风险和生产管理难度。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种装配孔的加工方法和系统，解决电液舵机圆周方向装配孔加工时，找正效率低、精度差以及存在安全隐患等问题。
[0010]第一方面，为了实现上述目的，本专利技术提供了一种装配孔的加工方法，装配孔的加工方法应用于电液舵机圆周方向上装配孔的加工；电液舵机的圆周向间隔分布至少两组装配孔组合，每一组装配孔组合均包括呈规则矩阵排布的至少四个装配孔；电液舵机包括壳体组件以及用于承载壳体组件的舱体；每一装配孔均贯穿舱体舱壁并向壳体内部延伸一部分；每一装配孔均具有原始孔径φ0，经加工方法加工完成后，装配孔达到目标孔径φ1；每一装配孔所具有的中心轴线均与舱体所具有的中心轴线相交于一点；每一组装配孔组合中沿同一圆周方向分布的相邻两个装配孔的中心轴线之间的夹角为α；每一组装配孔组合中沿舱体高度方向分布的相邻的两个装配孔之间的距离为L；
[0011]加工方法包括以下步骤：
[0012]S10.利用装夹工装将电液舵机装夹至数控机床上，装夹工装、电液舵机、数控机床工作台的中心轴线共线；
[0013]S11.基于原始孔径φ0制作定位定向圆盘；
[0014]S12.将定位定向圆盘插入在舱体的高度方向上位于顶端或底端的装配孔内，定位定向圆盘与装配孔的中心轴线共线；
[0015]S13.配置数控机床，并控制数控机床的主轴调用位于刀柄上的测针；将利用测针获得的定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0，分别配置在控制程序内主轴坐标系的X轴位置、Y轴位置和Z轴位置；并在控制程序内初始化主轴的旋转方向为B0，即绕Y轴旋转；
[0016]S14.取下定位定向圆盘，启动控制程序，控制机床的主轴调用位于刀柄上的刀具，并控制主轴带动刀具绕Y轴旋转，从中心点X0、Y0、Z0开始加工第一个装配孔至预设深度S，以将其内径从原始孔径φ0扩大至目标孔径φ1；
[0017]S15.控制主轴沿舱体的高度方向向下或向上依次移动nL的距离，基于此，依次加工在舱体高度方向分布的第n+1个装配孔，n为大于或等于1的正整数；
[0018]S16.控制数控机床依次转动mα角度，重复执行步骤S12～S15，依次加工沿圆周方向分布的另外m+1列装配孔，m为大于或等于1的正整数。
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供的装配孔的加工方法改变了现有技术提供的找正方式。具体的，利用装夹工装将电液舵机装夹至数控机床之后，将外径与装配孔的原始孔径φ0基本相等的定位定向圆盘插入装配孔内。此时，定位定向圆盘与装配孔的中心轴线共线。基于此，可以通过找正定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0，作为数控机床主轴的加工原点。在实际应用中，可以将定位定向圆盘设计为方便找正的结构。基于此，在有效的提高找正精度和效率的情况下，提高装配孔的加工效率和精度。而且数控机床每转动α角度后，加工沿圆周方向分布的另外m+1列的装配孔时，均需要再次找正。基于此，可以有效的提高同一装配孔组合中，每一装配孔的加工精度和加工效率。
[0020]作为一种可能的实现方式，S13步骤中，利用测针获得定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0，包括：带动测针抵靠在定位定向圆盘的端面，将测量点的坐标配置在控制程序内主轴坐标系的Z轴位置。带动测针移动并分别抵靠在定位圆盘的外圆面的至少三个位置，基于至少三个位置确定定位圆盘端面的圆心。将圆心的坐标配置在控制程序内主轴坐标系的X轴位置和Y轴位置。基于此，获得定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0。
[0021]作为一种可能的实现方式，在S12步骤之后以及S13步骤之前，加工方法还包括：带动测针移动并分别抵靠在定位圆盘端面的两点，获得两点的高度差
△
h，将
△
h配置在数控
机床的控制程序内，作为主轴的角度误差值。基于角度误差值校正主轴，使得主轴的端面与定位圆盘的端面平行。
[0022]作为一种可能的实现方式，装夹工装包括底座、镶件、装夹杆、压板和锁紧件。其中，底座上开设有环形台阶槽，环形台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配孔的加工方法，其特征在于，所述装配孔的加工方法应用于电液舵机圆周方向上装配孔组合的加工；所述电液舵机的圆周向间隔分布至少两组装配孔组合，每一组所述装配孔组合均包括呈规则矩阵排布的至少四个装配孔；所述电液舵机包括壳体组件以及用于承载所述壳体组件的舱体；每一所述装配孔均贯穿所述舱体舱壁并向所述壳体内部延伸一部分；每一所述装配孔均具有原始孔径φ0，经所述加工方法加工完成后，所述装配孔达到目标孔径φ1；每一所述装配孔所具有的中心轴线均与所述舱体所具有的中心轴线相交于一点；每一组所述装配孔组合中沿同一圆周方向分布的相邻两个装配孔的中心轴线之间的夹角为α；每一组所述装配孔组合中沿舱体高度方向分布的相邻的两个装配孔之间的距离为L；所述加工方法包括以下步骤：S10.利用装夹工装将所述电液舵机装夹至数控机床上，所述装夹工装、电液舵机、数控机床工作台的中心轴线共线；S11.基于所述原始孔径φ0制作定位定向圆盘；S12.将所述定位定向圆盘插入在舱体的高度方向上位于顶端或底端的所述装配孔内，所述定位定向圆盘与所述装配孔的中心轴线共线；S13.配置数控机床，并控制所述数控机床的主轴调用位于刀柄上的测针；将利用所述测针获得的定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0，分别配置在控制程序内所述主轴坐标系的X轴位置、Y轴位置和Z轴位置；并在所述控制程序内初始化主轴的旋转方向为B0，即绕Y轴旋转；S14.取下所述定位定向圆盘，启动所述控制程序，控制所述机床的主轴调用位于刀柄上的刀具，并控制主轴带动所述刀具绕Y轴旋转，从所述中心点X0、Y0、Z0开始加工第一个所述装配孔至预设深度S，以将其内径从原始孔径φ0扩大至目标孔径φ1；S15.控制主轴沿所述舱体的高度方向向下或向上依次移动nL的距离，基于此，依次加工在舱体高度方向分布的第n+1个所述装配孔，n为大于或等于1的正整数；S16.控制所述数控机床依次转动mα角度，重复执行步骤S12～S15，依次加工沿圆周方向分布的另外m+1列所述装配孔，m为大于或等于1的正整数。2.根据权利要求1所述的装配孔的加工方法，其特征在于，所述S13步骤中，利用所述测针获得定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0，包括：带动所述测针抵靠在所述定位定向圆盘的端面，将测量点的坐标配置在所述控制程序内主轴坐标系的Z轴位置；带动所述测针移动并分别抵靠在所述定位圆盘的外圆面的至少三个位置，基于所述至少三个位置确定所述定位圆盘端面的圆心；将圆心的坐标配置在所述控制程序内主轴坐标系的X轴位置和Y轴位置；基于此，获得定位定向圆盘端面的中心点坐标X0、Y0、Z0。3.根据权利要求1所述的装配孔的加工方法，其特征在于，在所述S12步骤之后以及所述S13步骤之前，所述加工方法还包括：带动所述测针移动并分别抵靠在所述定位圆盘端面的两点，获得两点的高度差
△
h，将
△
h配置在所述数控机床的控制程序内，作为所述主轴的角度误差值；基于所述角度误差值校正所述主轴，使得所述主轴的端面与所述定位圆盘的端面平行。4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述装夹工装包括底座、镶件、装夹
杆、压板和锁紧件；其中，所述底座上开设有环形台阶槽，所述环形台阶槽的中心轴线与所述底座的中心轴线共线；所述环形台阶槽用于容纳所述舱体端部具有的台阶外圆；所述底座的外周开设有开口槽，所述开口槽用于将所述装夹工装装配至所述数控机床上；所述镶件为与所述环形台阶槽同轴设置的凸台，沿所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李益香，熊涛，陈云华，罗隽，周昌迅，
申请(专利权)人：贵州航天控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：