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1、(10)申请公布号 CN 102357815 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102357815 A *CN102357815A* (21)申请号 201110272525.7 (22)申请日 2011.09.15 B23Q 3/06(2006.01) (71)申请人 中国船舶重工集团公司第七七研 究所 地址 300131 天津市红桥区丁字沽一号路 268 号 (72)发明人 吕振玉 蔡智渊 孟宇澄 宋国彬 王强 曲嘉 (74)专利代理机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 代理人 王来佳 (54) 发明名称 惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹 具 (57) 。
2、摘要 本发明涉及一种惯性平台台体的数控加工方 法及专用加工夹具， 其夹具包括夹具 A 和夹具 B， 加工方法包括 (1) 夹具 A 和夹具 B 底座安装及调 整找正 ； (2) 加工平台台体的基准面、 定位面和定 位孔 ； (3) 加工平台台体的定位面、 定位槽及其它 各部位 ； (4)加工台体的其余各面。 本发明提供了 一种装夹方便、 找正快捷的加工方法和加工工装， 采用 CAM 编程， 具有加工容易、 工序集中、 生产成 本低、 生产效率高以及加工精度高等优点。 采用本 加工方法可以解决现有技术中存在的单件加工时 间长、 效率低、 制造成本高等缺点， 可大幅度缩短 台体的制造流程及制造时间。
3、。 通过两次装夹定位， 在双工作台卧式加工中心上完成零件六个方向的 全部面的加工。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 CN 102357825 A1/1 页 2 1. 一种惯性平台台体的数控加工方法， 其特征在于 ： 包括以下步骤 ： (1). 把夹具 A 和夹具 B 的底座分别安装到卧式加工中心的两个工作台上， 调整找正 ； (2). 使用普通镗床把平台台体的基准面、 定位面和定位孔分别加工出来 ； (3). 将步骤 (2) 加工后的工件安装在夹具 A 的底座上， 利用工件的基准面和定位孔装 。
4、夹定位在夹具 A 的底座上， 并采用压紧压板对工件进行固定， 松开夹具 A 上的定位压板， 加 工定位面、 定位槽及其它各部位 ； (4).将步骤(3)加工完的工件卸下， 夹具A的底座不动， 利用基准面及基准槽将工件装 夹定位在夹具 B 的底座上， 并采用压紧压板对工件进行固定， 然后加工工件的其余各面， 这 样台体的全部部位加工完毕。 2. 根据权利要求 1 所述的一种惯性平台台体的数控加工方法， 其特征在于 ： 步骤 (3) 中所述的其它各部位指除零件底部和顶部所示的面及相应孔。 3. 一种加工惯性平台台体的专用加工夹具， 其特征在于 ： 所述夹具包括夹具 A 和夹具 B。 4. 根据权利。
5、要求 3 所述的一种加工惯性平台台体的专用加工夹具， 其特征在于 ： 所述 的夹具 A 包括底座、 定位压板以及压紧压板， 在底座上表面的轴心加工出一个用于固定工 件定位孔的定位柱， 在该定位柱外侧的底座上表面通过螺栓安装三个用于压紧工件的压紧 压板， 在底座的侧边竖直安装一用于顶压工件的定位压板。 5. 根据权利要求 4 所述的一种加工惯性平台台体的专用加工夹具， 其特征在于 ： 所述 的夹具 A 的底座的外边缘制有一组凹槽。 6. 根据权利要求 3 所述的一种加工惯性平台台体的专用加工夹具， 其特征在于 ： 所述 的夹具 B 包括底座和压紧压板， 在底座的上表面加工出一用于定位工件定位槽的。
6、定位凸 台， 在定位凸台两侧边的底座上表面均通过螺栓安装一压紧压板。 权 利 要 求 书 CN 102357815 A CN 102357825 A1/3 页 3 惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具 技术领域 0001 本发明涉及惯性平台加工领域， 尤其是一种惯性平台台体的数控加工方法及专用 加工夹具。 背景技术 0002 惯性平台作为具有定位基准的惯性敏感元件的支撑载体， 其零部件的形位公差和 尺寸公差精度要求高， 有些零件的形状复杂， 结构刚度偏低， 为此零件加工就有相当难度。 台体是陀螺稳定平台的核心零件， 陀螺仪、 加速度计等高精度的惯性仪表都安装在平台台 体上。作为高精度惯性仪。
7、表的精确安装基体， 直接影响平台坐标系精度。台体是一种典型 的结构复杂件， 对材料稳定性、 尺寸和位置精度均有较高要求， 加工难度较大。以往台体的 粗加工和半精加工都是在手动镗床进行， 由于手动机床属于单面单步加工且加工斜面及圆 弧困难 ； 经过多次装夹找正， 找正困难， 费时费力， 生产效率低， 而且存在工件的加工精度低 等技术问题。 发明内容 0003 本发明的目的是克服现有技术的不足， 提供一种能够大幅度缩短台体的制造流程 及制造时间、 降低制造成本的惯性平台台体的数控加工方法及专用加工夹具。 0004 本发明的目的是通过以下技术手段实现的 ： 0005 一种惯性平台台体的数控加工方法，。
8、 其特征在于 ： 包括以下步骤 ： 0006 (1). 把夹具 A 和夹具 B 的底座分别安装到卧式加工中心的两个工作台上， 调整找正 ； 0007 (2). 使用普通镗床把平台台体的基准面、 定位面和定位孔分别加工出来 ； 0008 (3). 将步骤 (2) 加工后的工件安装在夹具 A 的底座上， 利用工件的基准面和定位 孔装夹定位在夹具 A 的底座上， 并采用压紧压板对工件进行固定， 松开夹具 A 上的定位压 板， 加工定位面、 定位槽及其它各部位 ； 0009 (4).将步骤(3)加工完的工件卸下， 夹具A的底座不动， 利用基准面及基准槽将工 件装夹定位在夹具 B 的底座上， 并采用压紧。
9、压板对工件进行固定， 然后加工工件的其余各 面， 这样台体的全部部位加工完毕。 0010 而且， 步骤 (3) 中所述的其它各部位指除零件底部和顶部所示的面及相应孔。 0011 一种加工惯性平台台体的专用加工夹具， 其特征在于 ： 所述夹具包括夹具 A 和夹 具 B。 0012 而且， 所述的夹具 A 包括底座、 定位压板以及压紧压板， 在底座上表面的轴心加工 出一个用于固定工件定位孔的定位柱， 在该定位柱外侧的底座上表面通过螺栓安装三个用 于压紧工件的压紧压板， 在底座的侧边竖直安装一用于顶压工件的定位压板。 0013 而且， 所述的夹具 A 的底座的外边缘制有一组凹槽。 0014 而且， 。
10、所述的夹具 B 包括底座和压紧压板， 在底座的上表面加工出一用于定位工 件定位槽的定位凸台， 在定位凸台两侧边的底座上表面均通过螺栓安装一压紧压板。 说 明 书 CN 102357815 A CN 102357825 A2/3 页 4 0015 本发明的优点和积极效果是 ： 0016 1、 使用本加工方法进行加工前， 需要先对夹具A和夹具B的底座进行调整找正， 在 加工过程中两个底座位置不用改变， 因此减少了找正时间和找正次数， 缩短了加工过程中 的辅助时间、 降低了加工难度、 大大提高了生产效率以及加工精度。 0017 2、 本专用加工夹具A和B上分别设有与工件的定位孔和定位槽相对应的定位柱。
11、和 定位凸台， 并采用压紧压板以及定位压板对工件进行压紧固定， 因此加快了装夹的速度， 同 样起到了提高生产效率以及加工精度的作用。 0018 3、 本加工方法采用工装方式进行加工， 将工装装配在机床上， 工件装配在工装上， 紧固后在机床上进行台体工件加工， 采用双工作台方式形成流水线加工， 从而极大地提高 了生产效率。 0019 4、 本加工方法采用CAD设计台体数控加工工序模型， 利用CAM进行编程， 解决了采 用传统手工编程存在工序分散、 不能发挥设备的功能和利用率、 增加钳工修锉等附加工序 以及加工周期长等问题。 0020 5、 台体工件装配在工装夹具上时， 用螺栓、 弹簧垫圈及压板等。
12、将工件和工装紧固 在一起， 有利于提高工件的装夹刚性、 减少加工过程中的振动。 0021 6、 本发明提供了一种装夹方便、 找正快捷的加工方法和加工工装， 采用 CAM 编程， 具有加工容易、 工序集中、 生产成本低、 生产效率高以及加工精度高等优点。采用本加工方 法可以解决现有技术中存在的单件加工时间长、 效率低、 制造成本高等缺点， 通过两次装夹 定位， 在双工作台卧式加工中心上完成零件六个方向的全部面的加工， 可大幅度缩短台体 的制造流程及制造时间。 附图说明 0022 图1是台体的三维示意图， 图中 ： 1为基准面、 2为定位孔、 3为定位面、 4为定位槽 ； 0023 图 2 是夹具。
13、 A 的三维示意图 ； 0024 图 3 是夹具 A 底座的三维示意图 ； 0025 图 4 是夹具 A 安装台体的示意图 ； 0026 图 5 是夹具 B 的三维示意图 ； 0027 图 6 是夹具 B 底座的三维示意图 ； 0028 图 7 是夹具 B 安装台体的示意图。 具体实施方式 0029 下面结合附图详细叙述本发明的实施例 ； 需要说明的是， 本实施例是叙述性的， 不 是限定性的， 不能以此限定本发明的保护范围。 0030 为了便于对加工方法进行理解， 首先对加工中使用的专用加工夹具进行说明， 本 专用加工夹具包括夹具 A 和夹具 B 两部分。 0031 如图 2-4 所示， 夹具。
14、 A 包括底座 5、 定位压板 11 以及压紧压板 9， 在底座上表面的 轴心加工出一个用于固定工件定位孔的定位柱 6， 在该定位柱外侧的底座上表面通过螺栓 8 安装三个用于压紧工件的压紧压板。 0032 为了防止工件发生转动， 在底座的侧边通过螺钉 12 竖直安装一个用于顶压工件 说 明 书 CN 102357815 A CN 102357825 A3/3 页 5 的定位压板。该定位压板上制有长孔， 该长孔内安装用于顶住工件的顶柱 10。为了避免加 工过程中刀具与底座干涉， 在夹具 A 的底座的外边缘制有一组凹槽 7。 0033 如图 5-7 所示， 夹具 B 包括底座 13 和压紧压板 1。
15、5， 在底座的上表面加工出一用于 定位工件定位槽的定位凸台 14， 在定位凸台两侧边的底座上表面均通过螺栓 16 安装一压 紧压板， 压紧压板的一侧边下方置放弹簧垫圈 17。 0034 一种惯性平台台体的数控加工方法， 包括以下步骤 ： 0035 (1). 把夹具 A 和夹具 B 的底座分别安装到卧式加工中心的两个工作台上， 调整找 正。 0036 (2). 使用普通镗床把平台台体的基准面、 定位面和定位孔分别加工出来。 0037 (3). 将步骤 (2) 加工后的工件安装在夹具 A 的底座上， 利用工件的基准面和定位 孔装夹定位在夹具 A 的底座上， 并采用压紧压板对工件进行固定， 松开夹具。
16、 A 上的定位压 板， 加工定位面 ( 如图 1 所示面 3)、 定位槽 ( 如图 1 所示槽 4) 及其它各部位 ( 除零件底部 和顶部所示的面及相应孔 )。 0038 (4).将步骤(3)加工完的工件卸下， 夹具A的底座不动， 以基准面及基准槽将工件 装夹定位在夹具 B 的底座上， 并采用压紧压板对工件进行固定， 然后加工工件的其余各面， 这样台体的全部部位加工完毕。 0039 在实际生产过程中台体工件的加工过程为流水线方式， 其具体加工过程为 ： 采用 工装方式进行加工， 将两套夹具分别安装在机床的两个工作台上， 对安装在两个工作台上 的夹具分别找正， 工件装配在夹具上， 工件加工完成后。
17、夹具的底座不动， 拆装工件进行新工 件加工。 0040 在机床进行加工时， 操作人员可以同时在另外一个工作台的夹具上装夹下一个要 加工的零件， 其过程为 ： 将待加工工件安装在夹具 A 上， 加工完毕， 拆装工件， 将其他待加工 工件安装在工装夹具 A 上进行加工 ； 在加工过程中， 将刚加工过的工件安装在夹具 B 上， 待 夹具 A 上的工装加工完毕后， 交换工作台， 加工夹具 B 上的工件， 在加工过程中， 将夹具 A 上 的工件拆下， 安装待加工工件 ； 待夹具B上的工件加工完毕， 交换工作台， 加工夹具A上的工 件， 在加工过程中， 将夹具 B 上的工件拆下， 安装夹具 A 刚加工过的。
18、零件， 这样反复进行， 即 可实现流水作业。 0041 本加工方法的程序编制是 ： 0042 根据毛坯形状、 加工方式及顺序， 利用 CAD 相关特征采取局部去除实体的方式， 分 步有序建立工序模型。 这样在建模时， 即可检验毛坯设置是否合适， 各部分所留余量是否恰 当， 以及加工顺序设置是否合理， 是否会产生干涉、 过切等问题。 0043 运用主模型概念， 进行装配加工， 即将毛坯模型、 工序模型、 各种工装夹具模型按 实际加工情况建立其装配模型， 然后设置各种操作， 对工序模型进行加工刀轨的定义。 直接 在装配模型上对零件完成加工刀轨的生成。定义加工操作时， 选定工装夹具上的几何对象 作为。
19、检查几何， 生成加工刀轨时将会自动避开这些几何对象， 从而保证加工过程中除被加 工零件外的所有其他部分不致被刀具碰到而损坏。同时， 通过装配还可以检验工装夹具设 计是否合理。 0044 利用 CAM 进行编程， 解决了采用传统的手工编程存在工序分散， 不能发挥设备的 功能和利用率， 增加钳工修锉等附加工序， 加工周期长等问题。 说 明 书 CN 102357815 A CN 102357825 A1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102357815 A CN 102357825 A2/3 页 7 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102357815 A CN 102357825 A3/3 页 8 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102357815 A 。