CN106239466A - 利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法及坐标定位装置 - Google Patents

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刘志东
杨红
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Abstract

本发明提供一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法及坐标定位装置，利用计算辅助绘图软件，根据基准点，将设计图中的线段转换成坐标点；根据对应的基准点将坐标点标注在零件上；按设计图的形状和结构连接各个坐标点；通过以上步骤实现大型复杂零件的划线操作。坐标定位装置中，第一纵轨上安装有第一纵轨小车，第二纵轨上安装有第二纵轨小车，横轨与第一纵轨小车和第二纵轨小车固定连接，横轨上安装有横轨小车，竖臂可上下往复运动的安装在横轨小车，在竖臂的端头设有定位头。通过采用以坐标点进行定位的方法，使零件的形状和结构被准确的确定，从而提高了划线的精度。坐标定位装置，能够精确定位坐标点，提高划线的精度。

Description

利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法及坐标定位装置
技术领域
本发明涉及大型复杂零件的划线领域，特别是一种用于检查或合理分配大型复杂零件毛坯加工余量的利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法及坐标定位装置。
背景技术
通常情况下，一些比较复杂的工件毛坯，在进入机械加工前，常需通过划线检查毛坯是否与图纸要求一致。利用手工划线合理分配工件毛坯的加工余量，及早发现坯件中的问题，补救坯件上存在的某些局部缺陷。以免在后道工序制作过程中产生不必要的损失和浪费。但是对于如图1、2中所示的大型复杂零件，结构复杂，精度要求高，采用传统划线检查的方式，劳动强度高，成本较高，精度误差大，仍容易造成坯件的损失和浪费。
中国专利文献CN103817440 A公开了一种利用数控设备进行划线的方法，说明书第36段记载了，数控切割机喷粉绘制零件图形划出检验基准。采用该方法需要占用数控设备的直线工期，成本较高，而且对于大型零件而言，普通数控设备的装夹范围受到限制，而采用相应的大型数控设备成本过高。
中国专利文献CN 104552408 A公开了一种划线装置及划线方法包括底座 ；划线平台，滑动地设置在底座上，待划线零件设置在划线平台上；支撑部，垂直设置在底座上 ；安装梁，安装梁的第一端设置有平衡块，安装梁的中部与支撑部枢接 ；刀架，刀架连接在安装梁的第二端上，刀架的下端设置有刀片 ；配重块，设置在安装梁的第二端上 ；调节螺钉，调节螺钉与支撑部螺接，调节螺钉的一端与安装梁抵接以限制刀片的划线深度。但是该装置仅能划直线，操作较为繁琐，且效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法能够以较低的成本降低大型复杂零件的划线难度，提高划线的精度。
本发明所要解决的技术问题是提供一种坐标定位装置，能够提高坐标点的定位精度，降低划线的劳动强度，操作方便，与采用大型数控设备相比，降低了成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，包括以下步骤：
一、利用计算辅助绘图软件，根据基准点，将设计图中的线段转换成坐标点；
二、根据对应的基准点将坐标点标注在零件上；
三、按设计图的形状和结构连接各个坐标点；
通过以上步骤实现大型复杂零件的划线操作。
优选的方案中，将设计图中的设计基准点转换为便于划线的划线基准点，坐标点做相应转换；
划线基准点位于靠近零件中心的位置。
优选的方案中，所述的坐标点包括直线段的两端端点，弧线段的两端端点和圆心。
优选的方案中，所述的坐标点还包括孔的圆心和孔边缘的离散点。
优选的方案中，若零件上用于的划线的面为一倾斜面，首先在计算辅助绘图软件中使该面处于水平，再设置划线基准点，在水平面的基础上转换坐标点。
优选的方案中，所述的计算辅助绘图软件为autocad、proE、SolidWorks或UG。
一种用于上述的利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法的坐标定位装置，第一纵轨和第二纵轨平行布置，第一纵轨上安装有沿第一纵轨运行的第一纵轨小车，第二纵轨上安装有沿第二纵轨运行的第二纵轨小车，横轨与第一纵轨小车和第二纵轨小车固定连接，横轨上安装有沿着横轨运行的横轨小车，竖臂可上下往复运动的安装在横轨小车，在竖臂的端头设有定位头。
优选的方案中，第一纵轨上设有第一伺服电机，第二纵轨上设有第二伺服电机；
横轨小车上设有第三伺服电机和第四伺服电机，其中第三伺服电机用于驱动横轨小车沿着横轨运行，第四伺服电机用于驱动竖臂上下往复运动。
优选的方案中，所述的定位头的端头设有尖头，在定位头设有振动装置。
优选的方案中，在尖头的外缘设有翼片。
发明人发现，采用数控设备直接划线，需要设备具有较高的刚度，否则会降低划线的精度，或者划出的线条不易被辨识，而为了使设备具有较高的刚度，需要增大设备的体积，而随着设备体积的增大，相关运动部件的惯量也相应增加，因此会大幅增加设备的成本。
本发明提供的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法及坐标定位装置，通过采用以坐标点进行定位的方法，使零件的形状和结构被准确的确定，从而提高了划线的精度。尤其是采用该方法，能够降低对于设备的刚度的要求。本发明的坐标定位装置，是为坐标定位专门开发的设备，能够精确定位坐标点，提高划线的精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明中零件的立体图。
图2为本发明中需要划线的零件的示意图。
图3为本发明中坐标定位装置的俯视示意图。
图4为本发明中坐标定位装置的主视示意图。
图5为本发明中坐标定位装置竖臂端头的结构示意图。
图中：设计基准点1，划线基准点2，第一纵轨3，第二纵轨3'，横轨4，第一纵轨小车5，第二纵轨小车5'，竖臂6，第四伺服电机7，第三伺服电机8，第一伺服电机9，第二伺服电机9'，定位头10，尖头101，振动装置102，翼片103，横轨小车11。
具体实施方式
如图1、2中，由于零件较大角度较多，传统制作方式往往是通过划地样线等方式装焊、检查焊后工件毛坯是否满足图纸要求，各加工面是否有足够的加工余量，装焊后的零件如图1中所示，这样的操作困难大，而且复杂，离开地样线后对所划在工件上的线段正确与否验证困难。
实施例1：
一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，包括以下步骤：
一、利用计算辅助绘图软件，优选的方案中，所述的计算辅助绘图软件为autocad、proE、SolidWorks或UG，还包括其他能够绘制矢量图且具有精确标注尺寸功能的绘图软件。根据基准点，将设计图中的线段转换成坐标点；优选的方案中，将设计图中的设计基准点1转换为便于划线的划线基准点2，坐标点做相应转换；转换的原则为划线基准点2位于靠近零件中心的位置。由此方案能够减少累积误差，如图2中所示。将划线基准点2的坐标点设定为X=0 Y=0，
其他坐标点示意为:
优选的方案中，所述的坐标点包括直线段的两端端点，弧线段的两端端点和圆心。进一步优选的方案中，所述的坐标点还包括孔的圆心和孔边缘的离散点。
进一步优选的方案中，若零件上用于的划线的面在总成结构中为一倾斜面，首先在计算辅助绘图软件中使该面处于水平，再设置划线基准点2，在水平面的基础上转换坐标点。
二、根据对应的基准点将坐标点标注在零件上；
手工方法为：在划线平台上将工件按此位调平，利用划针盘、划针、直尺、卷尺及分规等划线工具，根据列表中的新坐标点分别在零件上划出这些坐标点的位置。
也可以采用数控机床，将划针装夹在刀架上，利用数控机床划出坐标点的位置。
或者采用本发明专用的坐标定位装置划出坐标点的位置。从而不用占用数控机床的加工工期，降低使用成本。
三、按设计图的形状和结构连接各个坐标点；
通过以上步骤实现大型复杂零件的划线操作。即可检查毛坯是否符合图纸要求和加工面是否有足够的加工余量。同理，运用此办法对孔及其圆弧等线段进行检查。
实施例2：
在实施例1的基础上，如图3~5中，一种用于上述的利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法的坐标定位装置，第一纵轨3和第二纵轨3'平行布置，优选的方案中，第一纵轨3和第二纵轨3'固定安装在门架12上，或者安装在牛腿上，进一步优选的，门架12设置在导轨上，由此结构，以适应大型工件的坐标点定位。第一纵轨3上安装有沿第一纵轨3运行的第一纵轨小车5，第二纵轨3'上安装有沿第二纵轨3'运行的第二纵轨小车5'，横轨4与第一纵轨小车5和第二纵轨小车5'固定连接，横轨4上安装有沿着横轨4运行的横轨小车11，竖臂6可上下往复运动的安装在横轨小车11，在竖臂6的端头设有定位头10。
优选的方案中，第一纵轨3上设有第一伺服电机9'，第二纵轨3'上设有第二伺服电机9'；
横轨小车11上设有第三伺服电机8和第四伺服电机7，其中第三伺服电机8用于驱动横轨小车11沿着横轨4运行，第四伺服电机7用于驱动竖臂6上下往复运动。
优选的方案如图5中，所述的定位头10的端头设有尖头101，在定位头10设有振动装置102。所述的振动装置102为偏心电机、振子或气动振动装置。优选的振动方向为沿着竖臂6的轴线方向。由此结构，能够降低振动对运行精度的影响。
优选的方案如图5中，在尖头101的外缘设有翼片103。由此结构，便于生成便于辨识的定位点，例如在周边形成十字线。
使用时，将零件在划线平台上可靠固定或装夹，将实施例1中得到的坐标点输入到坐标定位装置的控制装置内，使坐标定位装置的X、Y轴与零件的X、Y轴对齐，使坐标定位装置的原点与划线基准点2对齐，启动坐标定位装置。竖臂6降下，振动装置102启动，尖头101首先在零件上留下一个点，然后翼片103在点周围留下十字线。从而形成一个坐标原点。竖臂6升起，横轨4带动竖臂6移动至下一个坐标点，竖臂6降下，振动装置102启动形成一个新的坐标点。
本发明的装置，结构紧凑，运动惯量低，控制精度高，与大型数控机床相比，成本极低，节省了占用数控机床的工期，降低了使用成本。与手工划线相比，大幅提高了划线精度。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，其特征是包括以下步骤：
一、利用计算辅助绘图软件，根据基准点，将设计图中的线段转换成坐标点；
二、根据对应的基准点将坐标点标注在零件上；
三、按设计图的形状和结构连接各个坐标点；
通过以上步骤实现大型复杂零件的划线操作。
2.根据权利要求1所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，其特征是：将设计图中的设计基准点（1）转换为便于划线的划线基准点（2），坐标点做相应转换；
划线基准点（2）位于靠近零件中心的位置。
3.根据权利要求1所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，其特征是：所述的坐标点包括直线段的两端端点，弧线段的两端端点和圆心。
4.根据权利要求1所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，其特征是：所述的坐标点还包括孔的圆心和孔边缘的离散点。
5.根据权利要求1所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，其特征是：若零件上用于的划线的面为一倾斜面，首先在计算辅助绘图软件中使该面处于水平，再设置划线基准点（2），在水平面的基础上转换坐标点。
6.根据权利要求1所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法，其特征是：所述的计算辅助绘图软件为autocad、proE、SolidWorks或UG。
7.一种用于权利要求1~6任一项所述的利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法的坐标定位装置，其特征是：第一纵轨（3）和第二纵轨（3'）平行布置，第一纵轨（3）上安装有沿第一纵轨（3）运行的第一纵轨小车（5），第二纵轨（3'）上安装有沿第二纵轨（3'）运行的第二纵轨小车（5'），横轨（4）与第一纵轨小车（5）和第二纵轨小车（5'）固定连接，横轨（4）上安装有沿着横轨（4）运行的横轨小车（11），竖臂（6）可上下往复运动的安装在横轨小车（11），在竖臂（6）的端头设有定位头（10）。
8.根据权利要求7所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法的坐标定位装置，其特征是：第一纵轨（3）上设有第一伺服电机（9'），第二纵轨（3'）上设有第二伺服电机（9'）；
横轨小车（11）上设有第三伺服电机（8）和第四伺服电机（7），其中第三伺服电机（8）用于驱动横轨小车（11）沿着横轨（4）运行，第四伺服电机（7）用于驱动竖臂（6）上下往复运动。
9.根据权利要求7所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法的坐标定位装置，其特征是：所述的定位头（10）的端头设有尖头（101），在定位头（10）设有振动装置（102）。
10.根据权利要求9所述的一种利用转换坐标划大型复杂零件的划线方法的坐标定位装置，其特征是：在尖头（101）的外缘设有翼片（103）。
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