CN108705381B - 一种深槽侧孔数控加工的找正方法和找正装置 - Google Patents
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Abstract
一种深槽侧孔数控加工的找正方法和找正装置，找正装置含有T型找正块、定位销轴和锁紧螺母，T型找正块的近底部正面中心有一同轴的台阶通孔，所述的定位销轴呈台阶轴状，与T型找正块的台阶通孔匹配；将找正装置的找正块与定位销轴预先装配好，定位销轴插入工件的深槽侧孔，在工件立筋的另一侧用锁紧螺母与定位销轴连接并预紧；在机床主轴上固定一千分表，沿T型找正块顶部端面长度方向往复移动，调平顶部端面，然后拧紧锁紧螺母；采用千分表随机床主轴旋转方式，找正顶部端面找正孔的中心，采用标准对刀块在T型找正块顶部端面对刀，确定机床主轴相对于工件的高度方向位置。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工领域，特别是涉及对零件的找正方法，具体是一种对含有深槽侧孔零件数控加工的找正方法和找正装置。
背景技术
在零件的数控加工过程中，对工件的找正定位是进行数控加工的前提。找正是正确建立机床主轴与工件相对位置的过程。在一般的工件数控加工中，通常通过工件的几何特征，如孔、面等建立基准。但对于一些复杂航空结构件，如对接接头等，往往具有深槽精密侧孔等特殊结构，用于精密装配连接。如图1所示，即为一种深槽双耳侧孔接头工件的示意图。对这类精度孔的加工往往需要分多次工序，并采用多种加工工具，如直角铣头、铣刀、精密镗刀等完成最终加工。通常是先采用直角铣头加铣刀进行数控预加工，再采用直角铣头加精密镗刀进行精密镗孔加工，安装衬套之后再采用直角铣头加精密镗刀进行最终的镗孔加工。每一道精密镗孔加工工序都必须对前一道工序预制孔进行精确找正。因此，对此类侧孔进行精确找正，从而为下道工序建立基准是完成此类工件加工的关键。
通常，对于开敞结构特征的找正较为容易，可以通过在机床主轴上加装千分表、探头等工具进行找正，但对于深槽结构，这些工具往往因为空间干涉无法进行深槽侧孔的找正。因而成为困扰深槽精密侧孔结构加工的难题。
发明内容
本发明针对深槽精密侧孔结构的找正问题，设计了一套能够快速、准确进行深槽精密侧孔找正的辅助装置和找正方法。
发明包括以下内容：一种深槽侧孔的找正装置及找正方法。
一种深槽侧孔数控加工的找正方法，其特征在于：1)有一个找正装置，该找正装置含有T型找正块、定位销轴和锁紧螺母，所述的T型找正块是形状为T型对称轮廓的等厚平板结构，T型找正块的近底部正面中心有一同轴的台阶通孔，其中小孔与工件的深槽侧孔匹配，是定位光孔，大孔为螺纹连接孔，T型找正块的顶部端面是一长方形平面，该平面垂直于T型找正块的对称中心线，在顶部端面的中心，有一找正孔；所述的定位销轴呈台阶轴状，与T型找正块的台阶通孔匹配；所述的锁紧螺母可与定位销轴的连接螺纹连接；2)将找正装置的找正块与定位销轴预先装配好，定位销轴插入工件的深槽侧孔，使T型找正块与工件的立筋侧壁贴合，在工件立筋的另一侧用锁紧螺母与定位销轴连接并预紧；3)在机床主轴上固定一千分表，沿T型找正块顶部端面长度方向往复移动，调平顶部端面，然后拧紧锁紧螺母；4)采用千分表随机床主轴旋转方式，找正顶部端面找正孔的中心，采用标准对刀块在T型找正块顶部端面对刀，确定机床主轴相对于工件的高度方向位置。
本发明的优点在于，能够将特征结构为处于半封闭狭小空间的含深槽侧孔的工件，通过相对位置转换，实现找正定位；同时，通过延长T型找正块顶部端面长度的方式，减小找正误差，提高了找正精度。
以下结合实施例附图对该发明作进一步详细描述：
附图说明：
图1是待加工工件示意图；
图2是深槽侧孔的找正装置示意图；
图3是T型找正块正视图；
图4是T型找正块俯视图；
图5是定位销轴示意图；
图6是深槽侧孔的找正装置工作示意图。
图7是深槽侧孔的找正装置工作三维示意图。
图中编号说明：1待加工工件、2深槽侧孔、3T型找正块、4定位销轴、5锁紧螺母、6T型找正块顶部端面、7T型找正块找正孔、8T型找正块螺纹连接孔、9T型找正块定位光孔、10定位销轴第一段、11定位销轴第二段、12定位销轴第三段、13定位销轴第四段、14千分表、15工件立筋
具体实施方式
本实施例以一种深槽双耳侧孔接头工件为例进行详细说明。
如图1所示是待加工工件示意图。待加工工件1具有半封闭深槽结构，深槽中有双立筋，立筋侧面具有同轴精度孔2，精度孔的加工分为铣切加工、精密镗孔加工、衬套安装后精密镗孔加工三个阶段，加工工具为直角铣头、铣刀、镗刀，加工设备为数控铣床。
本申请提出的深槽侧孔数控加工的辅助找正装置，如图2所示。深槽侧孔的找正装置含有三个部分：T型找正块3、定位销轴4、锁紧螺母5。
如图3、图4所示，T型找正块3其形状为T型对称轮廓的20mm等厚平板结构，材料可为钢、铝等常见金属材料。T型找正块3的底部正面，有一台阶通孔，位于对称中心线上。其中小孔为定位光孔9，是精度孔，大孔为螺纹连接孔8，两孔同轴。T型找正块的顶部端面6是一长方形平面，长度等于T型找正块的总高。该平面垂直于T型找正块的对称中心线，并且该平面到定位光孔9中心的距离为确定值，且大于工件上深槽侧孔中心到工件最高点的距离，该平面的平面度要求小于0.02mm。在顶部端面6的中心，有一找正孔7，为精度孔Φ10H7，孔深5mm，孔中心到顶部端面6长边(安装定位销轴的一侧)的距离为10mm。
如图5所示定位销轴示意图。定位销轴4材料为钢，呈台阶轴状，分为四段，四段同轴。第一段10为光轴，与T型找正块3底部的定位光孔9相配合，直径与其相同；第二段11为螺纹轴，与T型找正块3底部的螺纹连接孔8相配合，第二段的直径大于第一段；第三段12为光轴，与工件1上深槽侧孔2相配合，直径与其相同；第四段14为螺纹轴，与锁紧螺母5的螺纹连接孔相配合，第四段的直径大小于第三段。
锁紧螺母5材料为钢，呈圆环形，中心为螺纹连接孔，与定位销轴连接，锁紧螺母外表面带有滚花，以便于操作。
在进行深槽侧孔的找正前，T型找正块3与定位销轴4预先装配好，并且T型找正块顶部端面6到定位光孔9中心的距离以及顶部端面找正孔7的中心到顶部端面长边(安装定位销轴的一侧)的距离预先测得准确值。
深槽侧孔的找正装置及找正方法：
如图6、7所示。将定位销轴4插入工件1的深槽侧孔2，将T型找正块3与工件1的立筋15的侧壁紧密贴合，在工件立筋的另一侧，用锁紧螺母5与定位销轴4连接，并进行预紧。
在机床主轴上固定一千分表14，沿T型找正块顶部端面6长度方向往复移动，调平顶部端面，然后拧紧锁紧螺母5。
之后，采用千分表随机床主轴旋转方式，找正顶部端面找正孔7的中心，从而确定机床主轴中心相对于工件1的水平方向位置。
最后，采用标准对刀块在T型找正块顶部端面6上对刀，从而确定机床主轴相对于工件1的高度方向位置。
这样，机床主轴相对于工件的三个方向的准确位置得以确定。
Claims (1)
1.一种深槽侧孔数控加工的找正方法，其特征在于：1)有一个找正装置，该找正装置含有T型找正块、定位销轴和锁紧螺母，所述的T型找正块是形状为T型对称轮廓的等厚平板结构，T型找正块的近底部正面中心有一同轴的台阶通孔，其中小孔与工件的深槽侧孔匹配，是定位光孔，大孔为螺纹连接孔，T型找正块的顶部端面是一长方形平面，该平面垂直于T型找正块的对称中心线，在顶部端面的中心，有一找正孔；所述的定位销轴呈台阶轴状，与T型找正块的台阶通孔匹配；所述的锁紧螺母与定位销轴的连接螺纹连接；2)将找正装置的T型找正块与定位销轴预先装配好，定位销轴插入工件的深槽侧孔，使T型找正块与工件的立筋侧壁贴合，在工件立筋的另一侧用锁紧螺母与定位销轴连接并预紧；3)在机床主轴上固定一千分表，沿T型找正块顶部端面长度方向往复移动，调平顶部端面，然后拧紧锁紧螺母；4)采用千分表随机床主轴旋转方式，找正顶部端面找正孔的中心，采用标准对刀块在T型找正块顶部端面对刀，确定机床主轴相对于工件的高度方向位置。
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