CN104972318B - 一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法，先将有双向偏转空间角度工件置于角度工作台上，角度工作台的角度与有双向偏转空间角度工件的一个偏转空间角度相同，再将有双向偏转空间角度工件在角度工作台上通过角度工作台的工件角度定位组件偏转另一个空间角度后夹紧，所述的角度工作台的工件角度定位组件包括工件转角定位块、长条板、第一V型块、第二V型块、量块、量块基板、阶梯圆柱销和切边轴，阶梯圆柱销与第一V型块接触，切边轴与第二V型块接触。本发明一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法采用这样的方式，利用组合夹具的优越性，保证加工精度，实现工件空间角度的柔性加工，降低制作成本。

Description

一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法

技术领域

本发明涉及一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法。

背景技术

随着现代科学技术的进步和生产力的高速发展，机电产品种类日新月异，促使机械工业制造加工形式发生了明显的变化，在现代机械制造业中，要求机械加工机床和机床夹具装备要有广泛的适应性，近几年，数控机床和柔性制造***的飞速发展正满足了多品种中小批量生产方式的需要，在这种生产方式中，组合夹具可调夹具以及具有其他各种组合式和可调特性的柔性夹具***得到了广泛的应用；组合夹具是由预先制造好的，具有不同功能、不同形状和不同规格尺寸的元件与组合件，根据被加工零件的不同要求组装而成的不同用途，不同形式的夹具。它是在夹具的零部件标准化、系列化和规格化的基础上发展起来的新型夹具。组合夹具角度工作台包括下基础板、上基础板、支承件和连接板，支承件垂直固定于下基础板上，所述的下基础板靠近一边设置有两个中心线重合的相同的低位V型支承块，所述的支承件由长方形支承元件和高位V型支承块组成，所述的高位V型支承块与低位V型支承块结构相同且高位V型支承块的中心线与两个低位V型支承块的中心线平行，所述的上基础板的朝下的一面设置有三个呈品字状分布的相同结构的与上基础板连成一体的削边轴，所述的三个呈品字状分布的削边轴分别置于两个低位V型支承块、一个高位V型支承块上。虽然这样的角度工作台能保证组合夹具的定位精度满足要求，便于加工有角度的工件，但还是难以保证有双向角度偏转的工件加工精度，而这种双向角度偏转的工件加工的难度在于如何精确定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法，该种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法能保证加工精度，降低制作成本。

要解决该技术问题，本发明的技术方案为：一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法，先将工件置于角度工作台上，角度工作台的角度与工件的一个偏转空间角度相同，再将工件在角度工作台上通过角度工作台的工件角度定位组件偏转另一个空间角度后夹紧，所述的角度工作台的工件角度定位组件包括工件转角定位块、长条板、第一V型块、与第一V型块结构相同的第二V型块、量块、量块基板、阶梯圆柱销和切边轴，所述的长条板、第一V型块和第二V型块为组合成一体的结构，所述的第一V型块和第二V型块分处于长条板同侧的两端，所述的工件转角定位块为长方体结构，所述的工件转角定位块具有两个对称的弯弧状腰圆孔，所述的工件转角定位块与长条板贴合，所述的阶梯圆柱销与第一V型块接触，所述的切边轴与第二V型块接触，所述的阶梯圆柱销的最大直径和切边轴的直径相同，所述的量块基板为长方体结构，所述的量块基板具有间隔分布的两个销孔和一个沉头螺栓连接孔，所述的沉头螺栓连接孔位于两个销孔之间，所述的量块基板的两个销孔的连线与阶梯圆柱销的中心线相交，

工件在角度工作台上偏转另一个空间角度的步骤如下：

(1)将角度工作台的工件角度定位组件的阶梯圆柱销***角度工作台的销孔内，长条板、第一V型块、第二V型块的组合体置于角度工作台上，使第一V型块与阶梯圆柱销相接触，长条板、第一V型块、第二V型块的组合体可绕着阶梯圆柱销的中心线旋转；

(2)将量块基板放置于与阶梯圆柱销同一排的销孔和螺栓孔的上方，定位后固定，量块基板定位按照第一V型块、第二V型块之间的尺寸以及要求偏转的角度根据正弦定理得出量块基板位置；

(3)放置量块和切边轴，量块为多个不同规格厚度的标准件，第一V型块、第二V型块之间的尺寸固定，偏转的角度已知，根据正弦定理精确算出量块的厚度，从多个不同规格厚度的标准件中取出需要的，靠着量块基板放置，再在量块上放置切边轴。

(4)将长条板、第一V型块、第二V型块的组合体绕着阶梯圆柱销的中心线旋转，使第二V型块与切边轴接触，此时长条板在角度工作台上的偏转角度就是工件需要偏转的一个空间角度，工件转角定位块与长条板的第一V型块的相对面贴合并可沿长条板移动找合适位置，螺栓穿过弯弧状腰圆孔再联接到角度工作台的螺栓孔中，将工件转角定位块定位。

(5)去除量块基板、阶梯圆柱销、量块、切边轴以及长条板、第一V型块、第二V型块的组合体，角度工作台上留有调好角度的工件转角定位块，根据工件转角定位块将工件定位。

在角度工作台上工件的周围再设置一个以上的与工件转角定位块结构相同的工件定位件。

所述的角度工作台的工件角度定位组件的切边轴与与之接触的量块为通过内螺钉连成一体的结构。

本发明有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法采用这样的方式，利用组合夹具的优越性，保证加工精度，实现工件空间角度的柔性加工，降低制作成本。

附图说明

图1为有双向偏转空间角度工件在角度工作台上定位结构示意图；

图2为图1所示的角度工作台的上基础板翻转结构示意图；

图3为图1所示的下基础板、上基础板、支承件位置关系示意图；

图4为图2所示的第一削边轴的结构示意图；

图5为角度工作台的工件角度定位组件使用状态立体示意图；

图6为图5所示的角度工作台的工件角度定位组件的原理图；

图7为图5、图6所示的工件转角定位块的放大结构示意图；

图8为有双向偏转空间角度工件的结构示意图；

在图中，1、第一连接板；2、下基础板；3、低位V型支承块；4、工件定位件；5、工件转角定位块；6、有双向偏转空间角度工件；7、上基础板；8、支承件；9、第二连接板；10、第一削边轴；11、第二削边轴；12、第三削边轴；13、长方形支承元件；14、高位V型支承块；15、销孔；16、沉头螺栓连接孔；17、弯弧状腰圆孔；18、第一V型块；19、长条板；20、第二V型块；21、切边轴；22、量块；23、量块基板；24、阶梯圆柱销；25、角度工作台的工件角度定位组件。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，角度工作台包括下基础板2、上基础板7、第一连接板1、第二连接板9和支承件8，支承件8垂直固定于下基础板2上，下基础板2靠近一边布置有两个中心线重合的相同的低位V型支承块3，支承件8由长方形支承元件13和高位V型支承块14组成，高位V型支承块14与低位V型支承块3结构相同且高位V型支承块14的中心线与两个低位V型支承块3的中心线平行。上基础板7上具有矩阵式的间隔排列的螺栓孔和销孔，上基础板7的朝下的一面布置有第一削边轴10、第二削边轴11和第三削边轴12，第一削边轴10、第二削边轴11和第三削边轴12呈品字状分布，第一削边轴10、第二削边轴11和第三削边轴12的结构相同，第一削边轴10具有间隔分布的两个销孔15和一个沉头螺栓连接孔16，沉头螺栓连接孔16位于两个销孔15之间。第一削边轴10和第二削边轴11置于两个低位V型支承块3上，第三削边轴12置于支承件8的高位V型支承块14上。下基础板和上基础板的与连接板接合的侧面可具有多个间隔分布的螺栓连接孔。第一连接板1中段具有腰圆孔，第二连接板9的长度可调。

组合夹具的角度β可以自行调节，由图3可知，

式中Hi为各长方形支承元件的高度。

制作时，一个高位V形支承块、两个低位V形支承块和三个削边轴可以同件制造，因为第一削边轴10、第二削边轴11和第三削边轴12结构相同，第一削边轴10、第二削边轴11和第三削边轴12可以自已制作，只须将削边轴一次加工好后断成一截一截，该结构和工艺大幅提高了组合夹具的定位精度。相同结构的一个高位V形支承块加削边轴、两个低位V形支承块加削边轴，组合夹具的角度β由长方形支承元件的高度、第一削边轴10中心线与第三削边轴12中心线间距决定，长方形支承元件为标准件，第一削边轴10中心线与第三削边轴12中心线间距可以在上基础板上精确测量。组合夹具式角度工作台，通过相同结构的一个高位V形支承块、两个低位V形支承块加削边轴的设计，充分利用V形支承块和削边轴的中心对称性，良好的工艺性，以及组合灵活的特点，使用时能极大地提高组合夹具的精度。

如图5、图6、图7所示，角度工作台的工件角度定位组件25包括工件转角定位块5、长条板19、第一V型块18、与第一V型块18结构相同的第二V型块20、量块22、量块基板23、阶梯圆柱销24和切边轴21，长条板19、第一V型块18和第二V型块20为连成一体的结构，第一V型块18和第二V型块20分处于长条板19同侧的两端，工件转角定位块5为长方体结构，工件转角定位块5具有两个对称的弯弧状腰圆孔17，工件转角定位块5与长条板的第一V型块的相对面贴合，螺栓穿过工件转角定位块弯弧状腰圆孔再联接角度工作台的螺栓孔，将工件转角定位块5定位。阶梯圆柱销24***角度工作台的销孔内，阶梯圆柱销24的大圆柱与第一V型块18接触，切边轴21与第二V型块20接触，阶梯圆柱销24的大圆柱和切边轴21的直径相同，量块基板23为长方体结构，量块22位于切边轴21和量块基板23之间，切边轴与与之接触的量块为通过内螺钉连成一体的结构。量块22从多个标准件中根据尺寸选定，量块基板23具有间隔分布的两个销孔和一个沉头螺栓连接孔，沉头螺栓连接孔位于两个销孔之间，量块基板23的两个销孔的连线与阶梯圆柱销24的中心线相交。

角度工作台的工件角度定位组件充分利用V形块和阶梯圆柱销的中心对称性，能保证工件在角度工作台上精确定位，从而保证加工精度，实现工件空间角度的柔性加工，提高加工效率，降低制作成本。

图8为有双向偏转空间角度工件，其要加工的部位具有双向偏转空间角度，角度工作台的角度调整至与一个偏转空间角度吻合，将有双向偏转空间角度工件定位于角度工作台上后，再利用角度工作台的工件角度定位组件完成另一个偏转空间角度，夹紧后在数控机床上加工，角度工作台具有矩阵式的间隔排列的螺栓孔和销孔。有双向偏转空间角度工件在角度工作台上偏转另一个空间角度的步骤如下：

(1)将角度工作台的工件角度定位组件25的阶梯圆柱销24***角度工作台的销孔内，长条板19、第一V型块18、第二V型块20的组合体置于角度工作台上，使第一V型块18与阶梯圆柱销24相接触，长条板19、第一V型块18、第二V型块20的组合体可绕着阶梯圆柱销24的中心线旋转；

(2)将量块基板23放置于与阶梯圆柱销24同一排的销孔和螺栓孔的上方，定位后固定，量块基板定位按照第一V型块18、第二V型块20之间的尺寸以及要求偏转的角度根据正弦定理得出量块基板23位置；

(3)放置量块22和切边轴21，量块22为多个不同规格厚度的标准件，第一V型块18、第二V型块20之间的尺寸固定，偏转的角度已知，根据正弦定理精确算出量块22的厚度，从多个不同规格厚度的标准件中取出需要的，靠着量块基板23放置，再在量块22上放置切边轴21。

(4)将长条板19、第一V型块18、第二V型块20的组合体绕着阶梯圆柱销24的中心线旋转，使第二V型块20与切边轴21接触，此时长条板19在角度工作台上的偏转角度就是有双向偏转空间角度工件需要偏转的一个空间角度，工件转角定位块5与长条板的第一V型块的相对面贴合并可沿长条板移动找合适位置，螺栓穿过工件转角定位块的弯弧状腰圆孔17再联接到角度工作台的螺栓孔中，将工件转角定位块5定位。

(5)去除量块基板23、阶梯圆柱销24、量块22、切边轴21以及长条板19、第一V型块18、第二V型块20的组合体，角度工作台上留有调好角度的工件转角定位块5，根据工件转角定位块5将有双向偏转空间角度工件定位。

为便于全面地定位，可以在角度工作台上再布置与工件转角定位块5结构相同的工件定位件4，夹紧后就可以在数控机床上进行加工，利用数控机床加工的优越性，获得高精度的加工效果。

Claims (3)

1.一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法，其特征在于：先将有双向偏转空间角度工件置于角度工作台上，角度工作台的角度与有双向偏转空间角度工件的一个偏转空间角度相同，再将有双向偏转空间角度工件在角度工作台上通过角度工作台的工件角度定位组件偏转另一个空间角度后夹紧，所述的角度工作台的工件角度定位组件包括工件转角定位块、长条板、第一V型块、与第一V型块结构相同的第二V型块、量块、量块基板、阶梯圆柱销和切边轴，所述的长条板、第一V型块和第二V型块为组合成一体的结构，所述的第一V型块和第二V型块分处于长条板同侧的两端，所述的工件转角定位块为长方体结构，所述的工件转角定位块具有两个对称的弯弧状腰圆孔，所述的工件转角定位块与长条板贴合，所述的阶梯圆柱销与第一V型块接触，所述的切边轴与第二V型块接触，所述的阶梯圆柱销的最大直径和切边轴的直径相同，所述的量块基板为长方体结构，所述的量块基板具有间隔分布的两个销孔和一个沉头螺栓连接孔，所述的沉头螺栓连接孔位于两个销孔之间，所述的量块基板的两个销孔的连线与阶梯圆柱销的中心线相交，

有双向偏转空间角度工件在角度工作台上偏转另一个空间角度的步骤如下：

(1)将角度工作台的工件角度定位组件的阶梯圆柱销***角度工作台的销孔内，长条板、第一V型块、第二V型块的组合体置于角度工作台上，使第一V型块与阶梯圆柱销相接触，长条板、第一V型块、第二V型块的组合体可绕着阶梯圆柱销的中心线旋转；

(2)将量块基板放置于与阶梯圆柱销同一排的销孔和螺栓孔的上方，定位后固定，量块基板定位按照第一V型块、第二V型块之间的尺寸以及要求偏转的角度根据正弦定理得出量块基板位置；

(3)放置量块和切边轴，量块为多个不同规格厚度的标准件，第一V型块、第二V型块之间的尺寸固定，偏转的角度已知，根据正弦定理精确算出量块的厚度，从多个不同规格厚度的标准件中取出需要的，靠着量块基板放置，再在量块上放置切边轴；

(4)将长条板、第一V型块、第二V型块的组合体绕着阶梯圆柱销的中心线旋转，使第二V型块与切边轴接触，此时长条板在角度工作台上的偏转角度就是工件需要偏转的一个空间角度，工件转角定位块与长条板上的和第一V型块相对的面贴合并可沿长条板移动找合适位置，螺栓穿过弯弧状腰圆孔再联接到角度工作台的螺栓孔中，将工件转角定位块定位；

(5)去除量块基板、阶梯圆柱销、量块、切边轴以及长条板、第一V型块、第二V型块的组合体，角度工作台上留有调好角度的工件转角定位块，根据工件转角定位块将有双向偏转空间角度工件定位。

2.根据权利要求1所述的一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法，其特征在于：在角度工作台上工件的周围再设置一个以上的与工件转角定位块结构相同的工件定位件。

3.根据权利要求1或2所述的一种有双向偏转空间角度工件的数控机床加工方法，其特征在于：所述的角度工作台的工件角度定位组件的切边轴与与之接触的量块为通过内螺钉连成一体的结构。