一种环形辐板类铸件的自动补偿加工方法与流程

本发明属于数控加工技术领域，特别是涉及一种环形辐板类铸件的自动补偿加工方法，适用于数控铣床、西门子、法拉克等不同数控系统。

背景技术：

在航空发动机领域，存在一些带散射状辐条的环形框架精密铸件，这些零件内、外环之间有多个支板，如图1所示，在靠近支板两侧位置处存在需要加工的凸台面及孔特征，这些凸台加工后边缘轮廓与支板中心线和外表面存在较高精度的尺寸关联关系。由于该零件为整体铸造，支板和内、外环存在较大的制造公差，造成零件加工位置采用数控加工非常困难，需要根据每个零件状态手动调整，加工效率低，影响实现自动化批量加工。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可提升加工效率和质量的环形辐板类铸件的自动补偿加工方法，该方法实现了框架精密铸件支板位置不稳定位置的自动补偿加工。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种环形辐板类铸件的自动补偿加工方法，包括如下步骤：

步骤一：将零件旋转中心与机床工作台中心保持重合，并通过夹具固定，设零件的一对支板的中心线与机床工作台的固定轴X或Z之间的理论夹角为a；

步骤二：将零件逆时针旋转角度a，使步骤一中所述的一对支板的中心线与机床工作台的固定轴X或Z平行，得出该对支板的中心线到零件旋转中心的理论垂直距离b；

步骤三：在该对支板上靠近加工区域位置分别选择两处不同的截面，通过在线测量截面的两侧，得出两个截面各自的实际中心点，同时得出所述两个截面各自的理论中心点；连接两个截面的实际中心点得到支板实际中心线，连接两个截面的理论中心点得到支板理论中心线；通过应用三角函数关系，计算出该对支板加工区域测量部位支板实际中心线与支板理论中心线之间的角度差异a1；

步骤四：按照步骤三中计算出的该对支板加工区域测量部位支板实际中心线与支板理论中心线之间的角度差异a1，旋转机床工作台，修正该对支板的角度；

步骤五：在步骤三中所述的两个截面之间选择第三个截面，通过在线测量该截面的两侧，得出该截面的实际中心点，过该实际中心点做一条平行于支板理论中心线的直线，该直线即为修正后的支板中心线，得出修正后的支板中心线到零件旋转中心的垂直距离b1；

步骤六：各对支板的中心线到零件旋转中心的理论垂直距离b是相同的，各对支板修正后的支板中心线到零件旋转中心的垂直距离b1是不同的，采用步骤一至步骤五所述的方法确定各对支板修正后的支板中心线到零件旋转中心的垂直距离b1，得出各对支板b1与b的差值，并将该差值依次赋值给机床的通用全局变量参数，临时存储；

步骤七：数控加工程序采用全局变量编程方式，将加工尺寸与b1与b的差值对应的全局变量参数关联起来，加工时，调用b1与b的差值对应的全局变量参数实现自动补偿加工，保证零件实际加工需求。

本发明的有益效果：

本发明解决了此类铸件毛坯尺寸不稳定，难以数控加工的难题。

经实践证明：本发明的加工方法在复杂机匣零件的外型面加工中，极大的提升了此类零件数控机床的加工效率，消除了加工过程的人为干预，减少了机床的等待时间，方便了车间生产任务的安排。

附图说明

图1为一种环形辐板类铸件的结构示意图；

图2为将图1所示的零件逆时针旋转角度a后的示意图；

图3为选择两处截面并确定支板实际中心线和支板理论中心线的示意图；

图4为应用三角函数关系计算支板实际中心线与支板理论中心线之间的角度差异a1的示意图；

图5为选择第三个截面并确定修正后的支板中心线的示意图；

图中：1-外环，2-内环，3-支板，4-凸台，5-机床工作台中心与零件旋转中心，6-支板实际中心线，7-支板理论中心线，8-修正后的支板中心线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

一种环形辐板类铸件的自动补偿加工方法，包括如下步骤：

步骤一：将零件旋转中心与机床工作台中心保持重合，并通过夹具固定，如图1所示，设零件的一对支板的中心线与机床工作台的固定轴X或Z之间的理论夹角为a；

步骤二：将零件逆时针旋转角度a，使步骤一中所述的一对支板的中心线与机床工作台的固定轴X或Z平行，如图2所示，得出该对支板的中心线到零件旋转中心的理论垂直距离b，b值在实际零件中每个支板是固定的；

步骤三：在该对支板上靠近加工区域位置分别选择两处不同的截面C-C和D-D，通过在线测量截面的两侧，得出两个截面各自的实际中心点C1和D1，同时得出所述两个截面各自的理论中心点C2和D2；连接两个截面的实际中心点C1和D1得到支板实际中心线6，连接两个截面的理论中心点C2和D2得到支板理论中心线7，如图3所示；通过应用三角函数关系，计算出该对支板加工区域测量部位支板实际中心线6与支板理论中心线7之间的角度差异a1，如图4所示；

tg a1＝d/c

式中，a1-支板加工区域测量部位支板实际中心线与支板理论中心线之间的角度差异，d-两个截面在竖直方向的高度差，c-两个截面在水平方向的高度差；

步骤四：按照步骤三中计算出的该对支板加工区域测量部位支板实际中心线6与支板理论中心线7之间的角度差异a1，旋转机床工作台，修正该对支板的角度；

步骤五：在步骤三中所述的两个截面C-C与D-D之间选择第三个截面E-E，通过在线测量该截面的两侧，得出该截面的实际中心点，过该实际中心点做一条平行于支板理论中心线7的直线，该直线即为修正后的支板中心线8，得出修正后的支板中心线8到零件旋转中心的垂直距离b1，如图5所示；

步骤六：各对支板的中心线到零件旋转中心的理论垂直距离b是相同的，各对支板修正后的支板中心线到零件旋转中心的垂直距离b1是不同的，采用步骤一至步骤五所述的方法确定各对支板修正后的支板中心线到零件旋转中心的垂直距离b1，得出各对支板b1与b的差值，并将该差值依次赋值给机床的通用全局变量参数(如西门子的R系列变量)，临时存储；

步骤七：数控加工程序对这些不稳定的尺寸采用全局变量编程方式，将加工尺寸与b1与b的差值对应的全局变量参数关联起来，加工时，调用b1与b的差值对应的全局变量参数实现自动补偿加工，保证零件实际加工需求。