适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具及补偿方法

    技术2025-02-04  42


    本发明涉及机械制造工艺,具体地,涉及一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具及补偿方法。尤其涉及一种用于薄壁盘类零件待加工圆轮廓与定位圆机械制造工艺轮廓偏心的快速补偿方法与夹具。


    背景技术:

    1、薄壁盘类零件,通常需要经过多道工序来完成所有特征的加工。为了满足加工精度和加工效率要求,需要具有快速及精密定位功能的夹具。

    2、如图2所示,圆盘工件w具有圆轮廓特征a、b,圆a为工件定位圆轮廓,拟对圆轮廓b进行精加工;圆轮廓b由上一道粗加工工序完成。圆轮廓b的精加工以工件定位圆a定位。具体地,在m、n两处,用半径为r0的定位销与工件定位圆a接触。圆盘工件w安装在转台上,圆盘的中心,即工件定位圆a的圆心,位于o点,且与转台回转轴线重合。理论上,待精加工轮廓b的圆心与工件定位圆轮廓a的圆心重合;但由于加工误差的存在,实际上,待精加工圆轮廓b与工件定位圆轮廓a的圆心存在同轴度误差,记为ε,此时,待精加工圆轮廓b的圆心位于o″,相对于夹具和转台的回转中心存在偏差ε。在进行待精加工圆轮廓b的精加工时,由于待精加工圆轮廓b的圆心o″与转台回转轴线存在偏差ε,待精加工圆轮廓b上各点的实际运动轨迹与理论存在偏差,最终影响到待精加工圆轮廓b的精加工精度。

    3、专利cn110877237b公开了一种基于磨床主轴回转中心与工件回转中心偏心的补偿方法,专利cn101648217b公开了一种基于轧辊旋转角度的偏心补偿方法及其设备,专利cn109664031b公开了偏心补偿方法、装置、计算机设备及存储介质,以上公开的发明可用于解决特定的问题,但无法用于薄壁盘类零件待加工圆轮廓与定位圆轮廓存在偏心时的快速补偿。为了满足上述问题中圆轮廓b的精加工要求,需要寻求快速补偿圆轮廓b与转台回转轴线偏差ε的方法。

    4、综上所说,市场上需要一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具及补偿方法。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具及补偿方法。

    2、根据本发明提供的一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,包括:夹具f、定位销、转台t、圆盘工件w和夹紧装置q;

    3、所述定位销包括两个定位销,分别记为定位销m和定位销n;

    4、所述夹具f安装在转台t的上方,所述夹紧装置q位于夹具f上方,所述圆盘工件w位于夹具f的上表面,所述夹具f上设置有定位销孔,所述定位销m和所述定位销n安装在所述定位销孔内。

    5、优选地,所述夹具f的中心与转台t的回转轴线重合。

    6、优选地,所述夹紧装置q与定位销m、定位销n构成三角形布局,且位于定位销m和定位销n的轴对称线上。

    7、优选地,所述圆盘工件w位于定位销m、定位销n和夹紧装置q构成的区域内,与定位销m和定位销n接触实现定位,夹紧装置q对定位后的圆盘工件w进行夹紧。

    8、优选地,所述夹紧装置q为推靠式夹紧装置,包括夹紧滑块q1、限位块q2、导引轴q3、夹紧弹簧q4和导引轴座q5;

    9、所述夹紧滑块q1与夹具f滑动接触,夹紧滑块q1与圆盘工件w的工件定位圆a接触,限位块q2位于夹紧滑块q1的内部且固定在夹具f上,限位块q2与夹紧滑块q1构成滑动副,导引轴q3固定在夹紧滑块q1上,夹紧弹簧q4安置在导引轴q3上,导引轴座q5固定在夹具f上表面,导引轴座q5与导引轴q3间隙配合。

    10、根据本发明提供的一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的方法,采用所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,补偿方法包括:

    11、步骤s1:用坐标测量机确定待加工圆轮廓与定位圆轮廓的圆心,以所述圆心的连线作为y轴建立坐标系;

    12、步骤s2:以夹具f和转台t组成的结合体的回转中心,作为圆盘工件w外圆轮廓的原始定位中心;

    13、步骤s3:通过增大与圆盘工件w定位圆周相接触的定位销半径,使得圆盘工件待加工圆轮廓的圆心移动到夹具f与转台t的回转中心,实现偏心补偿。

    14、优选地,还包括:基于原始定位与补偿定位两种条件下待加工圆轮廓圆心与定位轮廓圆心的位置关系,根据待加工圆轮廓圆心与定位轮廓圆心的同轴度误差值确定定位销半径的调整量。

    15、优选地,所述步骤s3包括:

    16、步骤s3.1:在圆盘工件w上,用坐标测量机分别得到工件定位圆轮廓a的圆心o与待精加工圆轮廓b的圆心o″;

    17、步骤s3.2:将圆心o与圆心o″的连线方向布置在坐标系的y轴方向,两者之间的间距,即同轴度误差用ε表示;

    18、步骤s3.3:将工件原始定位状态下半径为r0的定位销均更换为半径为r1的定位销,所述半径r1比原始半径r0大,同时仍保持定位销与圆盘工件w的工件定位圆轮廓a接触,使得整个圆盘工件w相对于夹具f和转台t沿y轴正向平移ε,圆盘工件w的待精加工圆轮廓b的圆心o″与转台回转中心o重合,待精加工圆轮廓b移动至b′,完成偏心补偿。

    19、优选地,通过调节夹紧装置q的径向位置,实现圆盘工件w在夹具f上的夹紧;

    20、夹紧装置q对于工件的夹紧方式包括推靠或压紧。

    21、优选地,定位销半径的调整量,即偏心补偿使用的定位销调整半径r1的计算公式如下:

    22、

    23、式中,r1表示定位销调整半径,r表示工件定位圆a的半径,r0表示定位销原始半径,ε表示工件定位圆轮廓a与待精加工圆轮廓b圆心之间的偏差,θ表示定位销与坐标y轴的夹角;

    24、所述定位销能够预制出具有不同调整半径r1的系列化产品,以满足批量工件具有不同偏差ε的调整需求。

    25、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

    26、1、本发明通过计算定位销半径和更换定位销,能够有效的解决由于上一道工序加工得到圆轮廓与定位圆轮廓不同心而引起拟精加工圆轮廓与回转中心存在偏差的问题,保障拟精加工圆轮廓的加工精度。

    27、2、本发明通过更换所需尺寸的定位销,快速实现待加工圆轮廓与定位圆轮廓偏心的补偿,提高薄壁盘类零件圆轮廓特征加工的装调效率。



    技术特征:

    1.一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,其特征在于,包括:夹具f、定位销、转台t、圆盘工件w和夹紧装置q;

    2.根据权利要求1所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,其特征在于,所述夹具f的中心与转台t的回转轴线重合。

    3.根据权利要求1所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,其特征在于,所述夹紧装置q与定位销m、定位销n构成三角形布局,且位于定位销m和定位销n的轴对称线上。

    4.根据权利要求1所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,其特征在于,所述圆盘工件w位于定位销m、定位销n和夹紧装置q构成的区域内,与定位销m和定位销n接触实现定位,夹紧装置q对定位后的圆盘工件w进行夹紧。

    5.根据权利要求1所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,其特征在于,所述夹紧装置q为推靠式夹紧装置,包括夹紧滑块q1、限位块q2、导引轴q3、夹紧弹簧q4和导引轴座q5;

    6.一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的方法,其特征在于,采用权利要求1至权利要求5任一项所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具,补偿方法包括:

    7.根据权利要求6所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的方法,其特征在于,还包括:基于原始定位与补偿定位两种条件下待加工圆轮廓圆心与定位轮廓圆心的位置关系,根据待加工圆轮廓圆心与定位轮廓圆心的同轴度误差值确定定位销半径的调整量。

    8.根据权利要求6所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的方法,其特征在于,所述步骤s3包括:

    9.根据权利要求6所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的方法,其特征在于,通过调节夹紧装置q的径向位置,实现圆盘工件w在夹具f上的夹紧;

    10.根据权利要求7所述的适用于薄壁盘类零件偏心补偿的方法,其特征在于,定位销半径的调整量,即偏心补偿使用的定位销调整半径r1的计算公式如下:


    技术总结
    本发明提供了一种适用于薄壁盘类零件偏心补偿的夹具及补偿方法,所述夹具包括:夹具F、定位销、转台T、圆盘工件W和夹紧装置Q;所述定位销包括两个定位销,分别记为定位销M和定位销N;所述夹具F安装在转台T的上方,所述夹紧装置Q位于夹具F上方,所述圆盘工件W位于夹具F的上表面,所述夹具F上设置有定位销孔,所述定位销M和所述定位销N安装在所述定位销孔内。本发明通过计算定位销半径和更换定位销,能够有效的解决由于上一道工序加工得到圆轮廓与定位圆轮廓不同心而引起拟精加工圆轮廓与回转中心存在偏差的问题,保障拟精加工圆轮廓的加工精度。

    技术研发人员:张西方,汤振荣,姚振强,杜海峰
    受保护的技术使用者:上海交通大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-25890.html

    最新回复(0)