[發(fā)明專利]有數(shù)學模型的激光切割組合工裝的加工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110203425.9
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102390004A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 佟強
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;G06F17/50
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

技術領域

本發(fā)明涉及一種有數(shù)學模型的激光切割組合工裝的加工方法，用于采用五坐標激光切割機加工立體鈑金零件時，組合工裝的設計。

背景技術

目前，形狀復雜、品種多、批量小的鈦合金零件越來越多，這些數(shù)字化制造及加工的立體鈑金類零件的高精度加工方法通常采用五坐標激光切割機，定位時利用專用工裝，由于激光切割時，零件受外力很小，它不同于普通的零件工裝，它不僅要固定零件，起到定位的作用，還要躲避激光所切割的光束。因此，在實際生產(chǎn)中要單獨設計切割工裝，該工裝需要各車間協(xié)調(diào)配合完成，還需要大量的材料損耗，并且制造周期長，制約了生產(chǎn)進度。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種有數(shù)學模型的激光切割組合工裝的加工方法，該方法可以在一個部門內(nèi)完成設計及制造任務，而且設計的組合工裝一采用激光切割加工，速度快、精度高，工裝所使用的材料少，費用低。

為解決以上問題，本發(fā)明的具體技術方案如下：有數(shù)學模型的激光切割組合工裝的加工方法，包括以下步驟：

1）在數(shù)學模型中，設計一個和機床工作臺可拆裝的固定底板，底板的尺寸為大于零件的實際尺寸，且四周長度大于100mm以上，在底板上邊距100mm內(nèi)用十字孔以X方向和Y方向陣列，陣列間距為N；

2）在數(shù)學模型中，將待加工零件的底面放置在工作臺長度方向上，高度為Z方向，且零件的長度方向在X軸方向上，在待加工零件在XY平面上的投影的外形上標出需要定位的三個基準點，三個基準點成品字形分布；

3）在數(shù)學模型中，用XZ平面與零件內(nèi)形相交，得到此方向的最少二個特征面Ⅰ，相鄰的特征面Ⅰ的間距為N；用YZ平面與零件內(nèi)形相交，得到此方向最少的二個特征面Ⅱ，相鄰的特征面Ⅱ的間距為N；特征面Ⅰ與特征面Ⅱ互相垂直交叉；

4）在數(shù)學模型中，以待加工零件的內(nèi)形與固定底板之間的特征面Ⅰ和特征面Ⅱ為基準形成組合工裝的實體，以特征面Ⅰ為中心的實體為橫向支板，以特征面Ⅱ為中心的實體為縱向支板；

5）在每塊橫向支板和縱向支板上設有卡槽，橫向支板的卡槽向上，縱向支板的卡槽向下，橫向支板與縱向支板通過卡槽連接，卡槽間的交線即為數(shù)學模型中特征面Ⅰ和特征面Ⅱ的交線；

6）在每塊橫向支板和縱向支板的下底面設有連接耳片，連接耳片的位置與工作底板的十字孔位置對應，寬度與長度與十字槽的單方向槽尺寸對應；?

7）得到每塊橫向支板和縱向支板的具體尺寸后，在數(shù)字模型中形成DXF格式文件，并處理多余的線條，形成面域；

8）利用激光切割機程序編輯數(shù)學模型中形成的DXF文件，然后切割出每塊橫向支板和縱向支板；

9）將橫向支板和縱向支板插接，并同時與工作底板插接，得到組合工裝，將待加工零件放置在其上進行激光切割即可。

該數(shù)學模型的激光切割組合工裝的加工方法采用上述步驟，可以在生產(chǎn)流程上減少了多部門配合才能完成的設計及制造任務，也因此降低了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。采用帶有十字槽的工作底板，切割后的程序下次可以直接使用，不用再次測量基準點等準備工裝。該插接結構的工裝大大降低了工裝的材料，降低了工裝的成本。

附圖說明

圖1為工作底板與特征面Ⅰ和特征面Ⅱ的位置關系。

圖2為實際加工后縱向支板的結構示意圖。

圖3為實際加工后橫向支板的結構示意圖。

其中1、工作底板；2、十字槽；3、特征面Ⅰ；4、特征面Ⅱ；5、橫向支板；6、縱向支板；7、耳片。

具體實施方式

如圖1、?2和3所示，為橫向尺寸為1078mm，縱向尺寸為772mm，高度為130mm。其數(shù)學模型的激光切割組合工裝的加工方法，包括以下步驟：

1）在數(shù)學模型中，設計一個和機床工作臺可拆裝的固定底板，底板的尺寸為2000×1000?mm的標準鋼板，在底板上邊距100mm內(nèi)用20mm×2?mm和2mm×20mm中心交叉的十字孔以X方向和Y方向陣列，陣列間距為50mm；

2）在數(shù)學模型中，將待加工零件的底面放置在平行于XY平面的水平面上，高度為Z方向，且零件的長度方向在X軸方向上，在待加工零件在XY平面上的投影的外形上標出需要定位的三個基準點，三個基準點以零件為中心成品字形分布構成三角形，當零件有輕微變形的時候，可采用該三個基準點進行壓制；