一种舵机本体的固定工装及加工方法与流程

本发明属于机械加工领域，尤其是涉及一种舵机本体的固定工装及加工方法。

背景技术：

该专利主要研制产品为某航天器舵机关键零部件--本体的加工方法。舵机是一种用来改变飞行器、运载器等航行器运动姿态或轨迹的执行机构，是保证飞行器、运载器等准确达到预定轨道的关键部件，而本体是舵机的关键零件。如图1所示，该工件为铝合金件，结构为框架式，零件外形复杂，多孔，薄壁，最薄处1.5mm，且壁厚不均匀，极易局部变形严重；精度要求高(多处形位、尺寸公差在0.01～0.03mm)，且各个方位均需加工，若用常规方式，则需多次装夹，公差较难保证。

为解决工件应力集中易变形问题，设计专用时效过程，充分释放内应力，保证工件稳定性；为解决多方位加工减少装夹的问题，需设计加工专用工装保证一次装夹多面加工。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种舵机本体的固定工装及加工方法，能解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种舵机本体的固定工装，包括安装盘、基台和定位板，所述基台固定于安装盘和定位板之间，安装盘为扁平圆柱体结构，安装盘的边缘均布设有若干安装孔，基台为设有两倾斜面的柱体，基台的上端在相对的两侧为对称的倾斜面，倾斜面的始端位于基台与定位板之间的相交线上，倾斜面的末端位于基台的侧面，定位板为矩形板，定位板上靠近两侧的位置设有若干定位孔。

进一步，所述安装盘、基台和定位板一体成型。

进一步，所述倾斜面与竖直面的夹角为30°。

进一步，所述定位板的长度大于安装盘的外径。

进一步，所述定位板的两侧对称设有安装区，定位孔设于安装区内。

进一步，所述安装孔设有4个，围绕基台外分布。

进一步，所述安装盘为法兰盘。

一种采用上述的固定工装的加工方法，采用如下步骤：

步骤a，用螺栓穿过安装盘上的定位孔，将整个固定工装安装在四轴的旋转主轴的t形槽内；

步骤b，以定位板和销子定位待加工舵机本体，用螺栓将待加工舵机本体固定压紧于所述固定工装上，加工待加工舵机本体外侧的四个面；

步骤c，完成外形加工后，将该固定工装连同待加工舵机本体一起流转下序加工，利用压板压紧固定工装下端的安装盘两侧，将固定工装固定在工作台上，加工待加工舵机本体的顶面。

相对于现有技术，本发明所述的舵机本体的固定工装及加工方法具有以下优势：该固定工装具有结构简单，该加工方法操作方便，可以一次装夹完成5个面的加工，并且适用于三轴加工中心、带主轴旋转的四轴加工中心两种设备，减少了装夹次数，有效保证工件各尺寸及形位公差的精度等级，实现一个工装两种使用方式，有效的提高了产品质量、生产效率，降低了成产成本；解决工件应力集中易变形问题，充分释放内应力，保证工件稳定性；本加工方法可以显著提高工件的加工精度、效率及加工后工件的稳定性，解决了常规情况下加工精度低、效率低、局部尺寸超差严重的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为待加工舵机本体的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2中a-a面剖视图；

附图标记说明：

1-定位板；2-基台；3-安装盘；4-安装区。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2-4所示，一种舵机本体的固定工装，包括安装盘3、基台2和定位板1，所述基台2固定于安装盘3和定位板1之间，安装盘3为扁平圆柱体结构，安装盘3的边缘均布设有若干安装孔，基台2为设有两倾斜面的柱体，基台2的上端在相对的两侧为对称的倾斜面，倾斜面的始端位于基台2与定位板1之间的相交线上，倾斜面的末端位于基台2的侧面，定位板1为矩形板，定位板1上靠近两侧的位置设有若干定位孔。

所述安装盘3、基台2和定位板1一体成型。

所述倾斜面与竖直面的夹角为30°。

所述定位板1的长度大于安装盘3的外径。

所述定位板1的两侧对称设有安装区4，定位孔设于安装区4内。

所述安装孔设有4个，围绕基台2外分布。

所述安装盘3为法兰盘。

一种采用上述的固定工装的加工方法，采用如下步骤：

步骤a，用螺栓穿过安装盘3上的定位孔，将整个固定工装安装在四轴加工中心的旋转主轴的t形槽内；

步骤b，以定位板1和销子定位待加工舵机本体，用螺栓将待加工舵机本体固定压紧于所述固定工装上，加工待加工舵机本体外侧的四个面；

步骤c，完成外形加工后，将该固定工装连同待加工舵机本体一起流转下序加工，利用压板压紧固定工装下端的安装盘3两侧，将固定工装固定在工作台上，加工待加工舵机本体的顶面。

由于该待加工舵机本体的壁厚不均匀，局部壁厚锐减一半导致应力集中的结构特点，普通时效处理成效有限。为解决此类问题，首次尝试采用精加工前进行深冷时效的处理方法，充分释放内应力，以达到控制变形的目的。经前期试验，效果明显，已经完全解决了薄壁局部突变的情况。

为解决多方位加工，需要多次装夹的问题，结合产品薄壁、精度高等特点，不适宜用常规的虎钳装夹加工，为此设计了加工专用工装。运用本发明专利，不仅加工精度高、尺寸一致性好，加工效率提高40％，改变了常规加工方法效率低、尺寸一致性差和质量差的问题。

该工装结构简单，合理利用了固定工装底部安装盘3将固定工装连同待加工舵机本体一起完成90°转换，运用该固定工装可以一次装夹完成待加工舵机本体的五个方位的加工，合理的减少装夹找正的次数，有效保证工件各尺寸及形位公差的精度等级、大幅提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。