一种环形件的偏心车削平衡去重方法技术

本发明专利技术提供一种环形件的偏心车削平衡去重方法，涉及环形件的平衡去重技术领域。该方法首先对零件进行平衡，测量零件的初始不平衡量；再确定偏心车削中零件跳动量与偏心量的关系；以及零件偏心车削去材部位的不平衡量与偏心量之间的函数关系；并依据零件初始不平衡量及零件最大允许不平衡量确定零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围；然后根据零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围以及该不平衡量与偏心量之间的函数关系得到零件偏心车削的偏心量；并使用偏心车夹具，对零件进行偏心找正，使零件偏心车削后的不平衡量符合零件最终不平衡量要求。最后编制偏心车削数控程序进行偏心车削。该方法为零件平衡去重的数控加工提供理论支持。工提供理论支持。

【技术实现步骤摘要】
一种环形件的偏心车削平衡去重方法


[0001]本专利技术属于环形件的平衡去重加工
，具体涉及一种环形件的偏心车削平衡去重方法。

技术介绍

[0002]目前，工厂内部盘、环类回转件的平衡采取普通车床偏心车削进行平衡去重，去除质量不确定性大，零件返工率高，影响零件的加工周期。另外，零件平衡去重效率受人员技能水平和加工经验的限制，导致该工序的加工只能局限于个别操作者，不能满足工厂日益激增的任务需求及公司整体加工制造能力的提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种环形件的偏心车削平衡去重方法，通过研究回转类零件偏心量与去重不平衡量之间的内在函数关系，解决回转类零件的平衡去重偏心车削的加工效率低，返工率高等问题，提高零件偏心车削去重的准确性及加工方法的通用性，为偏心车削由普车转为数控加工提供理论依据。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种环形件的偏心车削平衡去重方法，包括以下内容：
[0005]对零件进行平衡，通过平衡机测量零件的初始不平衡量；
[0006]确定偏心车削中零件跳动量与偏心量的关系；
[0007]确定零件偏心车削去材部位的不平衡量与偏心量之间的函数关系；
[0008]依据零件初始不平衡量及零件最大允许不平衡量确定零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围；
[0009]根据零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围以及该不平衡量与偏心量之间的函数关系得到零件偏心车削的偏心量；
[0010]使用偏心车夹具，根据零件跳动量与偏心量关系，对零件进行偏心找正，使零件偏心车削后的不平衡量符合零件最终不平衡量要求；
[0011]编制偏心车削数控程序进行偏心车削。
[0012]优选地，所述方法采用偏心车削的方法对零件进行平衡去重。
[0013]优选地，所述确定零件跳动量与偏心量的关系的具体方法为：
[0014]设定O为机床回转轴线，O'为偏心后的零件回转轴线，r为零件去重部位的半径，R为车削部位半径，e为零件偏心车削的偏心量，t为车削最大深度，2θ1为去材表面相对机床回转中心的角度，2θ为车削表面相对零件回转轴线的角度；
[0015]则偏心后车削部位半径R＝r+e
‑
t；
[0016]由于Rsinθ1＝rsinθ，Rcosθ1＝rcosθ+e，进而得t＝r+e
‑
(r2+e2+2recosθ)
1/2
；
[0017]且偏心车削中车削角度θ＝180
°
，故cosθ＝
‑
1，车削最大深度t＝2e；
[0018]偏心车削中零件跳动量为车削最大深度，因此，零件跳动量为偏心量的二倍。
[0019]优选地，所述确定零件偏心车削去材部位的不平衡量与偏心量之间的函数关系的具体方法为：
[0020]设定Ub为零件偏心车削去材部位的不平衡量，M为重点方位的去材质量，ρ为去除材料的密度，V为重点方位去除材料的体积，l为去重部位的轴向长度，S为重点方位的去材面积，
△
S
’
为车削角度
△
θ对应的去材面积，
△
S为车削角度
△
θ在重点方位的去材面积，且满足以下关系式：
[0021]Ub＝M*r＝ρ*10
‑6*V*r＝0.000001ρ*r*V＝0.000001ρ*r*l*S
[0022]△
S
’
＝(
△
θ/360)
×2×
π(r
‑
e)
×
(ecosθ+[r2‑
e2sin2θ]1/2
‑
r+e)
[0023]＝(
△
θπ(r
‑
e)/180)
×
(ecosθ+[r2‑
e2sin2θ]1/2
‑
r+e)
[0024]△
S＝
△
S
’×
cosθ＝(
△
θπ(r
‑
e)/180)
×
(ecosθ+[r2‑
e2sin2θ]1/2
‑
r+e)
×
cosθ
[0025]S＝2
×
∫1800π(r
‑
e)/180
×
(ecosθ+[r2‑
e2sin2θ]1/2
‑
r+e)
×
cosθdθ≈πe(r
‑
e)
[0026]则得到零件偏心车削去材部位的不平衡量与偏心量满足以下函数关系：
[0027]Ub＝0.000001*πe(r
‑
e)*ρ*r*l。
[0028]优选地，所述零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围满足以下关系式：
[0029]Ub0‑
UBmax≦Ub≦Ub0+UBmax
[0030]其中，Ub0为零件初始不平衡，UBmax为零件允许最大不平衡量。
[0031]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供的一种环形件的偏心车削平衡去重方法，通用性较强，适用于所有平衡去重加工中回转类零件的偏心车削，为零件偏心车削数控加工提供理论依据，使偏心车削去重不再局限于普通车工及操作者的技能水平，切实提高零件整体的数字化制造水平。提高平衡去重的自动化程度，通过研究零件偏心量与不平衡量之间的规函数关系，提高一次去重合格率85％，降低平衡去重返工率，提高去重效率300％。
[0032]利用零件平衡半径(即零件去重表面所在半径)、去重角度、偏心量之间的函数关系为零件平衡去重的数控加工提供理论支持，消除了操作者技能水平、加工经验对平衡去重质量的影响，实现偏心车削去除不平衡量一次加工合格率达到90％以上，减少零件的返工率，提高平衡加工效率至少2倍以上。
附图说明
[0033]图1本专利技术实施例提供的环类件去重部位剖视示意图；
[0034]图2本专利技术实施例提供的环类件去重部位主视图；
[0035]图3本专利技术实施例提供的环类件去重部位剖面几何示意图；
[0036]图4本专利技术实施例提供的环类件去重部位偏心车削剖面几何示意图；
[0037]图5本专利技术实施例提供的四级轮盘去重部位示意图；
[0038]图6本专利技术实施例提供的四级轮盘去重部位放大图；
[0039]图7本专利技术实施例提供的零件偏心车削去材部位的偏心量与不平衡量间的函数曲线；
[0040]图8本专利技术实施例提供的偏心车夹具示意图；
[0041]图9本专利技术实施例提供的数控程序走刀路线图。
[0042]图中，1、底座；2、定位环；3、压钩，4、导板，5、旋紧螺母。
具体实施方式
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形件的偏心车削平衡去重方法，其特征在于：包括以下内容：对零件进行平衡，通过平衡机测量零件的初始不平衡量；确定偏心车削中零件跳动量与偏心量的关系；确定零件偏心车削去材部位的不平衡量与偏心量之间的函数关系；依据零件初始不平衡量及零件最大允许不平衡量确定零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围；根据零件重点位置去除材料产生的不平衡量范围以及该不平衡量与偏心量之间的函数关系得到零件偏心车削的偏心量；使用偏心车夹具，根据零件跳动量与偏心量关系，对零件进行偏心找正，使零件偏心车削后的不平衡量符合零件最终不平衡量要求；编制偏心车削数控程序进行偏心车削。2.根据权利要求1所述的一种环形件的偏心车削平衡去重方法，其特征在于：所述方法采用偏心车削的方法对零件进行平衡去重。3.根据权利要求1所述的一种环形件的偏心车削平衡去重方法，其特征在于：所述确定零件跳动量与偏心量的关系的具体方法为：设定O为机床回转轴线，O'为偏心后的零件回转轴线，r为零件去重部位的半径，R为车削部位半径，e为零件偏心车削的偏心量，t为车削最大深度，2θ1为去材表面相对机床回转中心的角度，2θ为车削表面相对零件回转轴线的角度；则偏心后车削部位半径R＝r+e
‑
t；由于Rsinθ1＝rsinθ，Rcosθ1＝rcosθ+e，进而得t＝r+e
‑
(r2+e2+2recosθ)
1/2
；且偏心车削中车削角度θ＝180
°
，故cosθ＝
‑
1，车削最大深度t＝2e；偏心车削中零件跳动量为车削最大深度，因此，零件跳动量为偏心量的二倍。4.根据权利要求3所述的一种环形件的偏心车削平衡去重方法，其特征在于：所述确定零件偏心车削去材部位的不平衡量与偏心量之间的函数关系的具体方法为：设定Ub为零件偏心车削去材部位的不平衡量，M为重点方位的去材质量，ρ为去除材料的密度，V为重点方位去除材料的体积，l为去重部位的轴向长度，S为重点方位的去材面积，
△
S
’
为车削角度
△
θ对应的去材面积，

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟霞，王树锋，史前凯，周闯，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：