一种卧式坐标镗床旋转180°加工精密零件的方法

摘要

本发明提出一种卧式坐标镗床旋转180°加工精密零件的方法，首先在卧式坐标镗床工作台处于0°位置，装夹工装、零件及基准球，打表找正零件基准轴线，使其与工作台坐标系的X轴垂直，在与工作台平面等高的位置，使用红外探头测量基准球的中心坐标，并测量待加工零件基准轴线坐标，记录基准球中心与待加工基准轴线距离，加工工作台处于0°位置时的零件特征及基准；然后工作台旋转180°，同样在与工作台平面等高位置使用红外探头测量基准球中心，以基准球中心坐标为基准，加上先前记录的距离值X，编制数控程序，加工待加工特征。本发明可以在零件编程中心不在工作台轴旋转中心，并且机床工作台回转中心有回转误差的情况下，有效的提高加工精度，具有较广泛的推广应用价值。

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种卧式坐标镗床旋转180°加工精密零件的方法。

背景技术

随着高精度机床越来越广泛的运用，人们通常会用机床精度来保证零件精度，但是再先进的机床也需要人工调试，机床精度也不是一成不变的，机床回转中心坐标在一阶段是不会发生变化的，但随着机床的使用磨损和老化而导致部件间隙的扩大，或机床相关部分部件发生碰撞后，都有可能使机床回转中心出现变化。因此，机床回转中心必须定期测量和验证，以保证工件加工的精度。

另一方面，为了实现产品的高精尖性能需要，越来越多的零件在尺寸精度、几何公差上严格要求，有些零件就需要在卧加上加工，这些零件共同特征是：

①需要工作台旋转180°加工；

②需要保证的同轴度、位置度等位置精度较高。

对于需要机床工作台旋转180°加工的零件，传统上有两种加工方法：①零件待加工特征中心放在工作台中心，以工作台中心作为零件编程中心，则工作台在0°与旋转180°后，待加工特征中心坐标值不变，无需在工作台旋转180°后再次对刀，可使用原坐标系，方便编程；②零件待加工特征中心无需放在工作台中心，在工作台0°时对刀，定加工坐标系，工作台旋转180°后，使用数学公式计算代加工特征坐标值，进行加工。

传统加工方法的缺点是：一是零件编程中心很难或无法装在工作台旋转中心，编程中心与工作台中心有定位误差，零件旋转180°后，需要加工的零件特征坐标值本来应该相对于零件几何基准不变的，但是因为定位误差的存在，其差值就会复现在旋转后的坐标值上，造成加工误差；二是卧式坐标镗随着加工次数变多，转台内蜗轮蜗杆之间会产生间隙，编程时转台在0°至180°范围内转动，反向间隙无法消除，如果反向间隙过大或加工的零件较长的话，机床同轴度有可能超出公差范围，影响机床回转精度，进而影响零件加工精度。也就是说，因为零件定位误差和机床回转精度误差都会影响零件加工精度。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种卧式坐标镗床旋转180°加工精密零件的方法，其原理是利用基准球与零件基准之间距离在工作台旋转180°前后数值不变的原理对零件进行加工。

本发明的技术方案为：

所述一种卧式坐标镗床旋转180°加工精密零件的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：使卧式坐标镗床工作台处于0°位置，装夹工装、零件及基准球，打表找正零件基准，使得基准轴线与工作台坐标系的X轴垂直；

步骤2：在工作台上另一位置安装基准球；使用机床红外探头在距工作台等高位置测得基准球中心坐标，以及使用机床红外探头测得零件基准轴线坐标；记录基准球中心与零件基准轴线之间的距离X；

步骤3：加工工作台处于0°位置时的零件特征及基准；

步骤4：将卧式坐标镗床工作台旋转180°，重新使用机床红外探头在距工作台等高位置测得基准球中心坐标；按步骤2得到的基准球中心与零件基准轴线之间的距离X，编制加工用数控程序；

步骤5：加工工作台处于180°位置时的零件特征。

有益效果

本发明对卧式坐标镗床旋转180°加工零件精密几何特征有较强的借鉴意义，可以在零件编程中心不在工作台轴旋转中心，并且机床工作台回转中心有回转误差的情况下，有效的提高加工精度，具有较广泛的推广应用价值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明工作原理图，图2、图3分别是工作台0°与工作台180°时工作台、零件与基准球的位置关系图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明是利用基准球与零件基准之间距离在工作台旋转180°前后数值不变的原理对零件特征进行加工。本发明适合加工的零件要具有如下特征：①需要工作台旋转180°加工；②需要保证的同轴度、位置度等位置精度较高。

加工时，首先在卧式坐标镗床工作台处于0°位置，装夹工装、零件及基准球，基准球使用高精度定位用基准球，打表找正零件基准轴线，使其与工作台坐标系的X轴垂直，在与工作台平面等高的位置，使用红外探头测量基准球的中心坐标，并测量待加工零件基准轴线坐标，记录基准球中心与待加工基准轴线距离，加工工作台处于0°位置时的零件特征及基准；然后工作台旋转180°，同样在与工作台平面等高位置使用红外探头测量基准球中心，以基准球中心坐标为基准，加上先前记录的距离值X，编制数控程序，加工待加工特征，比如与基准有同轴度，位置度等等要求的特征，如孔等等。

在日常的机械加工中，总会遇到一些需要工作台旋转180°进行两面加工的零件，这些零件对于需要两面加工特征的几何公差要求较严。而传统的加工方法：一是零件编程中心很难或无法装在工作台旋转中心，编程中心与工作台中心有定位误差，零件旋转180°后，需要加工的零件特征坐标值理论上应该相对于零件几何基准不变的，但是因为定位误差的存在，其差值就会复现在旋转后的坐标值上，造成加工误差；二是卧式坐标镗随着加工次数变多，转台内蜗轮蜗杆之间会产生间隙，编程时转台在0°至180°范围内转动，反向间隙无法消除，如果反向间隙过大或加工的零件较长的话，机床同轴度有可能超出公差范围，影响机床回转精度，进而影响零件加工精度。也就是说，因为零件定位误差和机床回转精度误差都会影响零件加工精度。

本发明对卧式坐标镗床旋转180°加工零件精密几何特征有较强的借鉴意义，可以在零件编程中心不在工作台轴旋转中心，并且机床工作台回转中心有回转误差的情况下，有效的提高加工精度，无需考虑机床回转精度，无需测量及验证机床回转中心，具有较广泛的推广应用价值。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。