一种数控增件工装及其快速装配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种数控增件工装及其快速装配方法。
【背景技术】
[0002]现代机械加工及模具行业中，数控整体加工的工艺装备在需要增加新制工艺件的时候，需要将原工件返回到制造车间并将工装重新上数控机床找正加工，因此导致工装的制造、周转周期相对较长，任务量较大而且工作效率低。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种数控增件工装及其快速装配方法，利用工装上原有的两个数控加工基准孔为基准，通过在工装的加工面任意位置上钻一个辅助基准孔，利用激光跟踪仪上的轴对准功能实测这三个孔的相对位置，建立工装的直角坐标系，然后按照工装的三维工程数据提供的新制造的零件空间位置坐标调整到位，最后利用激光跟踪仪将新制零件的位置测量显示在电脑显示屏上，方便检验人员检查验收并根据此进行新制零件的加工。使数控增件工装的制造更加快速、简洁，制造装配精度满足要求，检测更为直观。
[0004]本发明采用的技术方案为:
[0005]—种数控增件工装，具有工装基体(I)，工装基体(I)上具有基准孔A和基准孔B，工装基体(I)上还具有已加工表面。
[0006]—种数控增件工装的快速装配方法，包括以下步骤:
[0007]I)在工装基体(I)实物上添加辅助基准孔C:在工装基体(I)已加工表面上任意位置处钻一个与激光跟踪仪的工具球靶球底座相同直径的孔，作为辅助基准孔C;
[0008]2)确定辅助基准孔C的位置:利用激光跟踪仪实测基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C的位置关系，并利用激光跟踪仪内的轴对准坐标系转换辅助基准孔C相对于原有基准孔A和基准孔B的位置坐标，然后将坐标返回到数模中确定位置，并在数模状态下获取基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C的新坐标值；
[0009]3)确定新增件位置:利用基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C建立工装状态下的坐标系，调整新增件定位器的位置；
[0010]4)新增件定位器位置检测:利用激光跟踪仪的测量功能将调整到位的新增件定位器进行检测并将检测的结果反馈到电脑显示屏上；
[0011]5)根据检测完的新增件定位器位置，在工装基体(I)上装配固定新增件。
[0012]所述的一种数控增件工装的快速装配方法，在基准孔A上装配转换套，所述转换套的内孔孔径与激光跟踪仪的工具球靶球底座的直径一致，所述转换套的外径与基准孔A的孔径一致;和/或在基准孔B上装配转换套，所述转换套的内孔孔径与激光跟踪仪的工具球靶球底座的直径一致，所述转换套的外径与基准孔B的孔径一致。
[0013]所述的一种数控增件工装的快速装配方法，步骤3)所述新增件为钻模板，所述钻模板上设有钻模孔，对新增件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行绝对坐标系赋值，具体为利用钻模板上的钻模孔安装测量点，然后对新增件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行工作绝对坐标系赋值。
[0014]所述的一种数控增件工装的快速装配方法，步骤3)所述新增件为用于产品的定位件(其上有定位检测用的工具球孔)，所述定位件上设有定位检测用的工具球孔，对定位件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行绝对坐标系赋值，具体为利用定位件上的工具球孔安装测量点，然后对定位件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行工作绝对坐标系赋值。
[0015]所述的一种数控增件工装的快速装配方法，所述的辅助基准孔C的尺寸为Φ6.35H7o
[0016]所述的一种数控增件工装的快速装配方法，所述基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C不共线。
[0017]本发明具有以下有益效果:
[0018]本发明一种数控增件工装的快速装配方法使数控增件工装的制造更加快速、简洁，制造装配精度高，检测更直观。本方法利用激光跟踪仪解决了工装基准上仅有两个基准孔下建立坐标系的难题，对于零件装配后的检测实现现场动态测量，免去了正常加工与测量分开的困局。
[0019]需要增加新制工艺件的工装只需要以工装上原有的两个数控加工基准孔为基准，在其加工面上任意位置上钻一个孔，利用激光跟踪仪上的轴对准功能实测这三个孔的相对位置，建立工装的直角坐标系，然后按照工装的三维工程数据提供的新制造的零件空间位置坐标调整到位，最后利用激光跟踪仪将新制零件的位置测量，显示在电脑显示器屏上，不但检测更方便直观，而且可以将零件的位置精度控制在误差±0.05mm内，提高制造装配精度，缩短数控增件工装的制造、周转周期，提高工作效率。
【附图说明】
[0020]图1为实施例中数控增件工装的结构示意图。
[0021 ]图2为图1所示增件工装增加辅助基准孔结构图。
[0022]图3为图2所示增件工装绝对坐标系下对新增件增加测量点值分布图。
[0023]图4为新增件-钻模板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]实施例一
[0025]如图1所示一种数控增件工装的结构图，具有工装基体I，工装基体I上具有基准孔ΑΦ10Η7和基准孔ΒΦ10Η7，工装基体I上还具有已加工表面，需要在该工装基体I上新增4个钻模板2。
[0026]—种数控增件工装的快速装配方法，具体包括以下步骤:
[0027]I)在工装基体I实物上添加辅助基准孔C:工装基体I已加工表面上任意位置处钻制一个Φ 6.35H7孔(该孔与激光跟踪仪的工具球靶球底座直径一致)，作为辅助基准孔C ο利用原先的基准孔ΑΦ 10H7和基准孔ΒΦ 10H7即可完成激光跟踪仪间接利用三点，然后利用仪器建立轴对准坐标系测量此三点的相对位置关系，如图2所示。
[0028]2)确定辅助基准孔C的位置:利用激光跟踪仪实测基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C的位置关系，并利用激光跟踪仪内的轴对准坐标系转换辅助基准孔C相对于原有基准孔A和基准孔B的位置坐标，然后将坐标返回到数模中确定位置，并在数模状态下获取基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C的新坐标值;在三维工装数模中按照轴对准坐标系建立独立的局部坐标系，并按照激光跟踪仪轴对准坐标系测量的第三点在数模中制出第三个孔如图2所示。
[0029]3)确定新增件位置:利用新增件钻模板2基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C建立工装状态下的坐标系，利用新增件钻模板2上的钻模孔安装测量点21如图4所示，然后对新增件钻模板、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行工作绝对坐标系赋值。调整新增件定位器的位置:利用激光跟踪仪按照工装的三个基准孔坐标值进行最小二乘法坐标转换，建立工装整体坐标系如图3所示，按照该工装整体坐标系进行钻模板位置调整;调整位置结束后对钻模板位置留值，直接检测安装位置的准确性。
[0030]4)新增件定位器位置检测:利用激光跟踪仪的测量功能将调整到位的新增件定位器进行检测并将检测的结果反馈到电脑显示屏上；
[0031]5)根据检测完的新增件定位器位置，在工装基体I上装配固定新增件。
[0032]该方法的推广应用将对数控整体加工的零件及工装提供了一种新的返修方法，也降极大的减轻了数控机床的工作压力，该方法的应用可以将零件的位置精度控制在±0.05mm内，也可以极大缩短工装制造周期。
【主权项】
1.一种数控增件工装，其特征在于，具有工装基体(1)，工装基体(1)上具有基准孔A和基准孔B，工装基体(1)上还具有已加工表面。2.一种数控增件工装的快速装配方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)在工装基体(1)实物上添加辅助基准孔C:在工装基体(I)已加工表面上任意位置处钻一个与激光跟踪仪的工具球靶球底座相同直径的孔，作为辅助基准孔C; 2)确定辅助基准孔C的位置:利用激光跟踪仪实测基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C的位置关系，并利用激光跟踪仪内的轴对准坐标系转换辅助基准孔C相对于原有基准孔A和基准孔B的位置坐标，然后将坐标返回到数模中确定位置，并在数模状态下获取基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C的新坐标值； 3)确定新增件位置:利用基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C建立工装状态下的坐标系，调整新增件定位器的位置； 4)新增件定位器位置检测:利用激光跟踪仪的测量功能将调整到位的新增件定位器进行检测并将检测的结果反馈到电脑显示屏上； 5)根据检测完的新增件定位器位置，在工装基体(1)上装配固定新增件。3.如权利要求2所述的一种数控增件工装的快速装配方法，其特征在于:在基准孔A上装配转换套，所述转换套的内孔孔径与激光跟踪仪的工具球靶球底座的直径一致，所述转换套的外径与基准孔A的孔径一致;和/或在基准孔B上装配转换套，所述转换套的内孔孔径与激光跟踪仪的工具球靶球底座的直径一致，所述转换套的外径与基准孔B的孔径一致。4.如权利要求2所述的一种数控增件工装的快速装配方法，其特征在于:步骤3)所述新增件为钻模板，所述钻模板上设有钻模孔，对新增件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行绝对坐标系赋值，具体为利用钻模板上的钻模孔安装测量点，然后对新增件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行工作绝对坐标系赋值。5.如权利要求2所述的一种数控增件工装的快速装配方法，其特征在于:步骤3)所述新增件为用于产品的定位件(其上有定位检测用的工具球孔)，所述定位件上设有定位检测用的工具球孔，对定位件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行绝对坐标系赋值，具体为利用定位件上的工具球孔安装测量点，然后对定位件、基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C进行工作绝对坐标系赋值。6.如权利要求2所述的一种数控增件工装的快速装配方法，其特征在于:所述的辅助基准孔C的尺寸为Φ6.35Η7。7.如权利要求2所述的一种数控增件工装的快速装配方法，其特征在于:所述基准孔A、基准孔B和辅助基准孔C不共线。
【专利摘要】本发明公开一种数控增件工装的快速装配方法，通过在工装上增加零件辅助测量点利用激光跟踪仪实现零件精准定位，对零件装配后的检测实现现场动态测量，免去了正常加工与测量分开的困局，使数控增件工装的制造更加快速、简洁，制造装配精度高，检测更直观。
【IPC分类】B23Q3/18, B23Q17/24
【公开号】CN105538016
【申请号】CN201610159277
【发明人】李涛, 孙丽华, 凤姣
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月18日