一种薄壁舱段类零件加工方法技术

本发明专利技术涉及一种薄壁舱段类零件加工方法，属于零件加工技术领域，解决了现有技术中针对外形面变形大且无加工余量的零件，加工基准获取不便，且无法确保加工的精准度的问题。该方法包括：构建理论三维坐标系XYZ，对零件进行找正；构建新的三维坐标系X

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁舱段类零件加工方法


[0001]本专利技术涉及零件加工
，尤其涉及一种薄壁舱段类零件加工方法。

技术介绍

[0002]某舱段类冷零件结构包括中空的本体，本体的表面为非规则面，位于本体的一端面上设有两个夹头，两个夹头为零件的固定部分。该零件采用3D打印成型，成型后的零件无加工余量，而零件成型后需要对其加工。
[0003]而加工前需要对舱段进行扫描划线，以确定加工基准，目前，一般通过钳工划线的方式来确定加工基准，但对于外形面变形大且无加工余量的零件来说，划针在测量夹头部分时，不同的区域误差较大，需要反复调整零件。
[0004]综上，现有通过钳工划线的方式来确定加工基准对零件进行加工，操作不便，且无法确保加工的精准度。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种薄壁舱段类零件加工方法，用以解决现有针对外形面变形大且无加工余量的零件，加工基准获取不便，及无法确保加工的精准度的问题之一。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种薄壁舱段类零件加工方法，包括：
[0007]步骤1：基于在零件的三维模型上构建的平面ABC、平面DEP及平面FGQ，构建理论三维坐标系XYZ，对零件进行找正；
[0008]步骤2：对平面DEP和平面FGQ进行分中处理，构建新的平面D
′
E
′
P
′
和平面F
′
G
′
Q
′
；
[0009]步骤3：以平面ABC、平面D
′
E
′
P
′
及平面F
′
G
′
Q
′
的交点为零点U，并基于法向量a、b、c构建新的三维坐标系X
′
Y
′
Z
′
，对零件精确定位；
[0010]步骤4：基于加工设计要求，对零件15的上型面进行加工；
[0011]步骤5：基于在零件下型面上铣出的平面H和平面D
′
E
′
P
′
、平面F
′
G
′
Q
′
，构建新的三维坐标系XYZ＇；
[0012]步骤6：以三维坐标系XYZ＇为零件下型面加工用三维坐标系，将将零件翻转180
°
，对零件下型面进行加工。
[0013]进一步的，S101：将零件固定在数控机床上，并在零件的三维模型上构建平面ABC、平面DEP及平面FGQ；
[0014]S102：基于构建的平面ABC、平面DEP及平面FGQ，在零件的三维模型中，构建理论三维坐标系XYZ，以对零件进行找正。
[0015]进一步的，所述步骤S101包括：
[0016]S1011：在零件一端面上铣出三个平面A、B、C；
[0017]S1012：在零件的夹头上铣出四个平面D、E、F、G；
[0018]S1013：在三维模型中，基于三个平面A、B、C的中心点构建平面ABC；
[0019]S1014：在三维模型中，过直线DE构建任意一平面DEP，过直线FG构建任意一平面FGQ。
[0020]进一步的，所述零件包括第一夹头和第二夹头；
[0021]其中，以第一夹头和第二夹头相对应的侧面及与该侧面相平行的侧面作为Y基准面，以垂直于Y基准面的方向为基于零件的实际X轴方向；
[0022]以与Y基准面相邻的任意一个面作为X基准面，以垂直于X基准面的方向为基于零件的实际Y轴方向。
[0023]进一步的，所述步骤S1012包括：
[0024]1)：在第一夹头和第二夹头的侧面上分别铣出平面D和平面E，且平面D和平面E分别平行于Y基准面；
[0025]2)：在第一夹头的侧面上分别铣出平面F和平面G，且平面F和平面G分别平行于X基准面。
[0026]进一步的，所述平面D和平面E分别位于第一夹头和第二夹头上，且相邻设置；所述平面F和平面G分别位于第一夹头的两个X基准面上。
[0027]进一步的，所述步骤S102包括：
[0028]S1021：在零件上取一点，作为零点O，并基于该零点O，扫描零件，在零件的三维模型中建立理论三维坐标系XYZ；
[0029]S1022：基于平面ABC的法向量a，获取法向量a相对于理论三维坐标系XYZ的Z轴的角度偏移量α；
[0030]S1023：基于角度偏移量α，在数控机床上调节零件的位置，直至法向量a与理论三维坐标系XYZ的Z轴重合；
[0031]S1024：在三维模型中，基于平面DEP和平面FGQ的法向量b、c，分别获取法向量b、c与法向量a之间的夹角β、γ，并分别调节平面DEP和平面FGQ，使得β和γ为90
°
。
[0032]进一步的，所述步骤2包括：
[0033]S201：获取第一夹头的两个X基准面之间的距离d；
[0034]S202：以平面D的中心点为检测零点，以平面F的中心点为测量点，利用数控机床上的测头，检测获取平面F距该零点的距离e；
[0035]S203：获取e与1/2d的差值，确定平面D的中心点偏移差值f；
[0036]S204：基于偏移差值f，调节平面DEP的位置，获得平面D
′
E
′
P
′
；
[0037]S205：获取第一夹头和第二夹头的两个Y基准面之间的距离r；
[0038]S206：以零点O作为检测零点，在第一夹头上，以非平面D所在的Y基准面上的点为检测点，利用数控机床上的测头，检测获取检测点与检测零点之间的距离s；
[0039]S207：获取s与1/2r的差值，确定零点O的偏移差值t；
[0040]S208：基于偏移差值t，调节平面FGQ的位置，获得平面F
′
G
′
Q
′
。
[0041]进一步的，所述步骤5包括：
[0042]S501：在零件下型面上铣出一平面H，以平面H、平面D
′
E
′
P
′
及平面F
′
G
′
Q
′
的交点为零点U
′
；
[0043]S502：180
°
翻转零件，并调节零件的位置，使得U
′
与U重合，并基于法向量a、b、c构建新的三维坐标系XYZ＇。
[0044]进一步的，在所述步骤S501中，以三维坐标系X
′
Y
′
Z
′
为加工用坐标系，在零件的下型面上铣出平面H；
[0045]所述平面H与平面ABC平行。
[0046]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁舱段类零件加工方法，其特征在于，包括：步骤1：基于在零件的三维模型上构建的平面ABC、平面DEP及平面FGQ，构建理论三维坐标系XYZ，对零件进行找正；步骤2：对平面DEP和平面FGQ进行分中处理，构建新的平面D
′
E
′
P
′
和平面F
′
G
′
Q
′
；步骤3：以平面ABC、平面D
′
E
′
P
′
及平面F
′
G
′
Q
′
的交点为零点U，并基于法向量a、b、c构建新的三维坐标系X
′
Y
′
Z
′
，对零件精确定位；步骤4：基于加工设计要求，对零件的上型面进行加工；步骤5：基于在零件下型面上铣出的平面H和平面D
′
E
′
P
′
、平面F
′
G
′
Q
′
，构建新的三维坐标系XYZ＇；步骤6：以三维坐标系XYZ＇为零件下型面加工用三维坐标系，将将零件翻转180
°
，对零件下型面进行加工。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：S101：将零件固定在数控机床上，并在零件的三维模型上构建平面ABC、平面DEP及平面FGQ；S102：基于构建的平面ABC、平面DEP及平面FGQ，在零件的三维模型中，构建理论三维坐标系XYZ，以对零件进行找正。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S101包括：S1011：在零件一端面上铣出三个平面A、B、C；S1012：在零件的夹头上铣出四个平面D、E、F、G；S1013：在三维模型中，基于三个平面A、B、C的中心点构建平面ABC；S1014：在三维模型中，过直线DE构建任意一平面DEP，过直线FG构建任意一平面FGQ。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述零件包括第一夹头和第二夹头；其中，以第一夹头和第二夹头相对应的侧面及与该侧面相平行的侧面作为Y基准面，以垂直于Y基准面的方向为基于零件的实际X轴方向；以与Y基准面相邻的任意一个面作为X基准面，以垂直于X基准面的方向为基于零件的实际Y轴方向。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S1012包括：1)：在第一夹头和第二夹头的侧面上分别铣出平面D和平面E，且平面D和平面E分别平行于Y基准面；2)：在第一夹头的侧面上分别铣出平面F和平面G，且平面F和平面G分别平行于X基...

【专利技术属性】
技术研发人员：温玉旺，张兴正，郭旭，郝志行，靳卓，邢鹏，武晓会，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：