一种用于预燃室下部结构加工定位的安装装置的制作方法

1.本发明涉及预燃室下部结构制作的技术领域，具体为一种用于预燃室下部结构加工定位的安装装置。


背景技术：

2.预燃室下部结构原材料是金属材料中最难加工的材料之一，其基体为奥氏体，加工时容易产生加工硬化，切削排屑困难，导热系数低，切削震动严重，含有硬性碳化物磨粒。预燃室下部结构内腔属于复杂的异型曲面，包含了一档与内弧面相切的轴向斜孔及一档径向高精度斜孔、球面及相切弧面，现有的机械加工时预燃室下部结构的外形制作完成后、再进行内腔的加工作业，在内腔加工作业时，先采用软三爪夹持零件外圆，利用回转工作台旋转角度，再通过定制专用的非标刀具对内腔异型曲面进行加工。这种装夹及加工方式在吃刀量大的铣削过程中，由于切削力大容易引起预松动导致零件报废，并且还需经过二次装夹校调才能完成异型曲面的加工，严重影响了生产进度，提高了生产成本。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种用于预燃室下部结构加工定位的安装装置，其既能保证内腔异型曲面加工精度，又降低工人劳动强度及生产成本。
4.一种用于预燃室下部结构加工定位的安装装置，其特征在于，其包括：
5.定位锥，其包括下凹的锥体腔、上部外环，所述上部外环的中心设置有下凹的锥体腔，所述锥体腔仿形于预燃室下部结构的部分外形设置；
6.法兰盘，其包括法兰盘本体、内凹直槽，所述内凹直槽设置于所述法兰盘本体的前端面、为一条直径长度凹槽，所述内凹直槽沿着长度方向排布有若干第一锁附孔；
7.横板，其包括横板本体、定位孔，所述横板的厚度方向一端面排布有若干第一定位连接孔；
8.以及若干压板，所述压板包括立板、水平板，所述水平板上设置有至少一个第二定位孔，第一螺栓贯穿第二定位孔、且第一螺栓的大头端压附于所述水平板的上表面布置；
9.所述上部外环环布有若干贯穿的第二锁附孔，所述定位锥定位于所述定位孔布置，所述上部外环的下表面支承于所述横板本体的上表面，所述横板本体对应于第二锁附孔的位置设置有对位螺纹孔，第二螺栓分别固接贯穿锁附孔和对位螺纹孔；
10.所述横板的一端插装于所述内凹直槽内，且通过紧固结构连接第一锁附孔、第一定位连接孔；
11.所述法兰盘本体上环布有若干法兰定位孔，所述法兰定位孔用于固接回转工作台上的对接法兰。
12.其进一步特征在于：
13.所述内凹直槽的宽度等于所述横板的厚度，所述横板的一端嵌插于所述内凹直槽内，确保横板的平面布置；
14.所述锥体腔仿形于所述预燃室下部结构的下凸锥面布置，确保预燃室下部结构的外形定位准确可靠；
15.所述水平板的内端设置有下压端，所述水平板的内壁为弧形结构、其方向于所述预燃室下部结构的上凸止挡环的外壁布置，所述下压端在压附状态下压附住所述预燃室下部结构的上部止口环面；
16.所述上部外环对应于所述第二定位孔的位置分别设置有第二锁附螺纹孔，所述第一螺栓的底部柱端螺纹固插于所述第二锁附螺纹孔内，确保压板对于预燃室下部结构的可靠压附。
17.采用本发明后，通过定位锥、法兰盘、横板、压板、以及螺栓进行组装，再将法兰盘固定在加工中心回转工作台法兰上，加工前校调定位锥大端面及内锥面跳动保证在跳动≤0.02；再将整个结构连同外形加工成型的预燃室下部结构预安装在安装装置上，二次校调预内锥面及大端面跳动≤0.02；利用回转工作台旋转角度，通过定制专用的非标刀具一次性完成预燃室下部结构的复杂的内腔异型曲面加工；此加工方式既能很好的保证预燃室下部的内腔异型曲面的尺寸精度(包括尺寸、粗糙度、形位公差)，又降低工人劳动强度及生产成本。
附图说明
18.图1为预燃室下部结构的立体图；
19.图2为预燃室下部结构的局部剖视立体图；
20.图3为预燃室下部结构安装于本发明的立体图；
21.图4为图3的俯视图结构示意图；
22.图5为图4的a-a剖结构示意图；
23.图6为本发明的法兰盘的主视图；
24.图7为图6的b-b剖结构示意图；
25.图8为本发明的横板的俯视图；
26.图9为图8的左视图结构示意图；
27.图中序号所对应的名称如下：
28.定位锥10、锥体腔11、上部外环12、第二锁附孔121、第二锁附螺纹孔122、法兰盘20、法兰盘本体21、法兰定位孔211、内凹直槽22、第一锁附孔23、横板30、横板本体31、对位螺纹孔311、定位孔32、第一定位连接孔33、压板40、立板41、水平板42、下压端421、弧形结构422、第二定位孔43、预燃室下部结构50、下凸锥面51、上凸止挡环52、上部止口环面53、第一螺栓60、第二螺栓70。
具体实施方式
29.一种用于预燃室下部结构加工定位的安装装置，见图1-图9，其包括定位锥10、法兰盘20、横板30、以及若干压板40；
30.定位锥10包括下凹的锥体腔11、上部外环12，上部外环12的中心设置有下凹的锥体腔11，锥体腔11仿形于预燃室下部结构50的部分外形设置；
31.法兰盘20包括法兰盘本体21、内凹直槽22，内凹直槽22设置于法兰盘本体21的前
端面、为一条直径长度凹槽，内凹直槽22沿着长度方向排布有若干第一锁附孔23；
32.横板30包括横板本体31、定位孔32，横板30的厚度方向一端面排布有若干第一定位连接孔33；
33.每块压板40包括立板41、水平板42，水平板42上设置有至少一个第二定位孔43，第一螺栓60贯穿第二定位孔43、且第一螺栓60的大头端压附于水平板42的上表面布置；
34.上部外环12环布有若干贯穿的第二锁附孔121，定位锥10定位于定位孔32布置，上部外环12的下表面支承于横板本体31的上表面，横板本体31对应于第二锁附孔121的位置设置有对位螺纹孔311，第二螺栓70分别固接贯穿第二锁附孔121和对位螺纹孔311；
35.横板30的一端插装于内凹直槽22内，且通过紧固结构连接第一锁附孔23、第一定位连接孔33；
36.法兰盘本体21上均匀环布有四个法兰定位孔211，法兰定位孔211用于固接回转工作台上的对接法兰。
37.内凹直槽22的宽度等于横板30的厚度，横板30的一端嵌插于内凹直槽22内，确保横板的平面布置；
38.锥体腔11仿形于预燃室下部结构50的下凸锥面51布置，确保预燃室下部结构50的外形定位准确可靠；
39.水平板42的内端设置有下压端421，水平板42的内壁为弧形结构422、其方向于预燃室下部结构50的上凸止挡环52的外壁布置，下压端421在压附状态下压附住预燃室下部结构50的上部止口环面53；
40.上部外环12对应于第二定位孔43的位置分别设置有第二锁附螺纹孔122，第一螺栓60的底部柱端螺纹固插于第二锁附螺纹孔122内，立板41的下端压附于横板本体31的上表面，确保压板40对于预燃室下部结构50的可靠压附。
41.其工作原理如下，通过定位锥10、法兰盘20、横板30、压板40、以及螺栓进行组装，再将法兰盘20固定在加工中心回转工作台法兰上，加工前校调定位锥大端面及内锥面跳动保证在跳动≤0.02；再将整个结构连同外形加工成型的预燃室下部结构50预安装在安装装置上，二次校调预内锥面及大端面跳动≤0.02；利用回转工作台旋转角度，通过定制专用的非标刀具一次性完成预燃室下部结构的复杂的内腔异型曲面加工；此加工方式既能很好的保证预燃室下部的内腔异型曲面的尺寸精度(包括尺寸、粗糙度、形位公差)，又降低工人劳动强度及生产成本。
42.设计预燃室下部结构加工定位的安装装置的思路分为如下关键步骤：
43.①
设计定位锥：第1步选取预大端外圆锥面作为定位基准，主要是锥面配合具有定位可靠，加工精度高，拆装方便、配合接触面不易损伤等优点；锥面配合根据国标要求进行选择；第2步确定定位锥的总厚度，由于预需要一次性加工完成，定位锥的总厚度得避开预径向高精度斜孔位置，通过计算确定定位锥的最终总厚度；第3步根据变形量确定定位锥后续与横板配合的定位外圆、定位面尺寸及行为公差要求；沉头螺钉孔后续再根据情况确定位置；
44.②
设计横板：第1步确定横板与定位锥的定位内孔尺寸及形位公差，选取过渡配合，主要是由于过渡配合间隙和过盈量比较小，定位精确高，且孔轴间有较好的对中性和同轴度且易于拆卸、装配的定位联接；第2步确定横板总厚度，由于需要一次性加工完成，横板
的总厚度得避开预径向高精度斜孔位置，根据计算确定定位锥的最终总厚度，由于零件加工精度高，横板总厚度需严格控制尺寸及行为公差，确保后续安装、校调精度满足要求；外型及螺孔后续再根据情况确定尺寸及位置；
45.③
设计法兰盘：第1步根据回转工作台上的法兰外径、定位基准孔尺寸及4个起连接作用的螺孔尺寸位置，确定法兰盘的最大外径和定位基准外圆尺寸及4个沉头螺孔的尺寸位置；第2步确定法兰盘与横板的直槽位置，为了后续校调，设计横板校调平面在法兰盘轴心线位置；第3步确定法兰盘直槽尺寸及形位公差，选取过渡配合，主要是由于过渡配合间隙和过盈量比较小，定位精确高，且孔轴间有较好的对中性和同轴度且易于拆卸、装配的定位联接；第4步连接法兰盘与横板，通过法兰盘上利用内六角螺钉反拉锁紧，主要是便于紧固、拆卸、承受更大的载荷不容易滑角等优势；外型后续再根据情况确定尺寸及位置；
46.④
设计压板，第1步对预燃室下部及定位锥、横板、法兰盘确定的尺寸进行三维组装，根据预燃室下部外型及装配高度设计弧形压板，根据误差自动调整尺寸达到压紧的作用，设计弧形压板主要是具有更好的定位作用；第2步根据四种关键零件组装要求，确定位锥、横板的外型及各档沉头螺钉孔、螺孔的尺寸及位置，起到最终的连接及固定作用；
47.⑤
预燃室下部加工首次验证，第1步是对安装装置进行组装，组装时注意装配关系及装配要求；第2步，再将法兰盘固定在加工中心回转工作台法兰上，校调定位锥大端面及内锥面跳动保证在跳动≤0.02；第3步再将预安装在安装装置上，二次校调预内锥面及大端面跳动≤0.02；第4步利用回转工作台旋转角度，通过定制专用的非标刀具一次性完成对预复杂的内腔异型曲面加工。
48.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。