一种中空零件的加工模具及加工方法技术

本发明专利技术涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种中空零件的加工模具及加工方法。加工模具，包括：外部压板、拉杆和底部固定件；外部压板位于拉杆的一端，底部固定件位于拉杆的另一端，外部压板和底部固定件通过拉杆固定连接；外部压板与底部固定件之间设有用于夹合固定预成型中空零件坯体的固定区域；外部压板远离底部固定件一端设有平行于预成型中空零件坯体的内置轴向平行平面的定位块。本发明专利技术通过设置与内置平面的径向投影平行的定位块，实现了拟加工平面的可视化定位和校正；同时借助光电自准直仪对定位块的定位精度优化，进一步提高了内置平面的定位精度，较现有技术大幅提高了加工精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种中空零件的加工模具及加工方法


[0001]本专利技术涉及金属材料制造
，尤其涉及一种中空零件的加工模具及加工方法。

技术介绍

[0002]高精密度内部异形中空零件在航空领域有着广泛需求，尤其是针对轻质合金(例如镁铝合金)为代表的新一代航空材料，轻质合金等材料无法焊接或焊接精度难以控制，而铸造工艺对内部异形结构难以满足精度要求；目前轻质合金中空零件的生产以机床加工为主(车、铣等)。
[0003]针对高精密度中空零件中平行轴向的内置平面，一种常见的加工方式是：将预成型中空零件坯体固定，调整刀具的坐标位置进行加工；该方法由于刀具行程长、校准和程序控制复杂、存在精度差、校准困难的缺陷；另一种常见的加工方式：将预成型中空零件坯体固定于回转工作台，将刀具限制于有限区域内，通过旋转回转工作台将预成型中空零件坯体的不同区域依次置于刀具有限加工区域内；该方法一般需要借助回转工作台的角度刻度确定回转工作台旋转角度进而完成待加工平面找正。目前现有技术中立式回转工作台分度精度为0.01
°
，但由于加工过程存在叠加零件变形、其他方向累积误差等因素，组合平面之间的角度公差不易保证，超差风险较大，良品率较低，依然无法满足高精密度加工的要求。目前市场上急需一种高精密度中空零件中平行轴向的内置平面的加工装置和加工方法。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种中空零件的加工模具及加工方法，用以解决现有技术问题中良品率低、加工精度低、受到机床自身精密度影响大等问题中的至少一个。
[0005]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种中空零件的加工模具，包括：外部压板、拉杆和底部固定件，外部压板位于拉杆的一端，底部固定件位于拉杆的另一端，外部压板和底部固定件通过拉杆固定连接，外部压板与底部固定件之间设有用于夹合固定预成型中空零件坯体的固定区域；所述中空零件内置轴向平行平面，外部压板远离底部固定件一端设有平行于预成型中空零件坯体的内置轴向平行平面的定位块，外部压板中心设有用于加工刀具出入的中心孔洞，定位块设置在中心孔洞的外周边缘实心区域。
[0007]优选的，所述定位块设有一个或多个，与所述内置轴向平行平面一一对应。
[0008]优选的，通过光电自准直仪器校准多个定位块在径向平面内的投影之间的角度关系。
[0009]优选的，通过回转工作台校准和定位多个定位块在外部压板上的布置。
[0010]优选的，所述定位块沿其长度方向固定于外部压板(1)的所述外周边缘实心区域；所述定位块的长度与宽度或高度比值＞2。
[0011]优选的，在外部压板的本体边缘设置拉杆安装孔；所述拉杆的一端设有螺纹，另一端与底部固定件固定连接，所述螺纹与螺母匹配。
[0012]优选的，所述拉杆安装孔、拉杆和螺母形成用于调节外部压板和底部固定件对中空零件压紧程度的活动连接结构。
[0013]优选的，拉杆安装孔相对外部压板中心呈中心对称设置。
[0014]优选的，边缘实心区域设有多个第一定位通孔；所述第一定位通孔穿设有一端与预成型中空零件坯体轴向活动连接的定位销钉。
[0015]内置轴向平行平面的中空零件的加工方法，使用上述的加工模具。
[0016]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0017](1)本专利技术通过设置与目标中空零件轴向平行的内置平面的径向投影平行的定位块，完成轴向平行的内置平面的径向投影的角度关系向对应定位块角度关系的传递，因而可以将轴向平行的内置平面加工分解为两部分：轴向平行的内置平面找正定位和轴向平行的内置平面切削；因而本专利技术在加工程序设计时不需要加入定位功能模块，较现有技术中，待加工件固定，仅仅加工刀具切削加工方式，降低了程序设计的复杂程度和加工刀具的伸长量，提高了加工精度和可靠性。
[0018](2)本专利技术将轴向平行的内置平面的找正转化为对应定位块的水平调整，将完成加工前抽象不可见的目标中空零件的内置平面的位置关系转化为具体可见的定位块之间及定位块与水平面的角度关系；可以在加工内置平面前，通过对定位块测量校正，实现对目标中空零件的内置平面的校正，提高加工精度。
[0019](3)本专利技术采用预成型中空零件坯体旋转方式实现对预成型中空零件坯体不同区域加工，刀具仅仅需要在待加工区域一侧局部范围内移动，减小了刀具加工行程，和现有技术中加工零件固定，移动刀具至各个加工区域的加工方式相比，降低了刀具因行程增大带来的累计误差，提高了精度。
[0020](4)本专利技术设置与内置轴向平行平面的径向投影平行的定位块，利用平行的传递规律，将目标中空零件的内置平面在径向平面投影的角度关系转化为定位块间角度关系；进一步地，本专利技术利用光电自准直仪对定位块间角度关系校正，较立式回转工作台自带角度刻度提高了精度；实现了对目标中空零件的内置平面的精确定位。
[0021]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0022]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0023]图1为本专利技术一种实施方式中一种成型内置轴向平行平面的中空零件及加工模具45
°
俯视视角组装示意图；
[0024]图2为本专利技术一种实施方式中一种成型内置轴向平行平面的中空零件45
°
俯视视角示意图；
[0025]图3为本专利技术一种实施方式中一种内置轴向平行平面的中空零件A
‑
A面剖视图；
[0026]图4为本专利技术一种实施方式中一种内置轴向平行平面的中空零件毛坯的A
‑
A面剖视图；
[0027]图5为本专利技术一种实施方式中未成型内置轴向平行平面的中空零件与外部压板及定位块45
°
俯视视角组装示意图；
[0028]图6为本专利技术一种实施方式中一种内置轴向平行平面的中空零件的加工装置及安装方式示意图；
[0029]图7为本专利技术一种实施方式中一种内置轴向平行平面的中空零件的加工方法流程图；
[0030]图8为本专利技术一种实施方式中一种中空零件的内置轴向平行平面的定位方法流程图。
[0031]附图标记：
[0032]外部压板1；拉杆2；底部固定件3；中空零件4；回转工作台5；机床平台6；机床主轴7，加工刀具8；定位块101；第一定位块1011；第二定位块1012；中心孔洞102；边缘实心区域103；拉杆安装孔104；第一定位通孔105；定位销钉106；第二定位孔401；轴向平行的内置平面402；目标中空零件的内置平面402
’
；第一内置平面4021；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空零件的加工模具，其特征在于，包括：外部压板(1)、拉杆(2)和底部固定件(3)；外部压板(1)位于拉杆(2)的一端，底部固定件(3)位于拉杆(2)的另一端，外部压板(1)和底部固定件(3)通过拉杆(2)固定连接，外部压板(1)与底部固定件(3)之间设有用于夹合固定预成型中空零件坯体的固定区域；所述中空零件内置轴向平行平面，外部压板(1)远离底部固定件(3)一端设有平行于所述内置轴向平行平面的定位块(101)，外部压板(1)中心设有用于加工刀具(8)出入的中心孔洞(102)，定位块(101)设置在中心孔洞(102)的外周边缘实心区域(103)。2.根据权利要求1所述的加工模具，其特征在于，所述定位块(101)设有一个或多个，与所述内置轴向平行平面一一对应。3.根据权利要求2所述的加工模具，其特征在于，通过光电自准直仪器校准多个定位块(101)在径向平面内的投影之间的角度关系。4.根据权利要求3所述的加工模具，其特征在于，通过回转工作台校准和定位多个定位块(101)在外部压板(1)上的布置。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁子豪，柴振扉，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：