[發明專利]基于測量?加工一體化的高指向精度平面修整方法

有效

• 申請號: 201410248333.6
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN105290701B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 李軍利;李志慧;肖寧斌;劉錦;宋華輝
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23Q17/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 鄭丹力

技術領域

本發明屬于高精度機械加工技術領域，具體涉及一種基于測量-加工一體化的高指向精度平面修整方法，用于高指向精度空間平面的精密修整。

背景技術

近年來，隨著星載儀器的指向精度要求提高，對載荷安裝平面的指向精度也提出了更高的要求。

針對衛星載荷安裝面高精度指向角度需求，根據任意空間平面可以經兩次旋轉而平行于其他平面的原理，要提高修整面的指向精度，需解決待修整面旋轉過程的精準定位和高精度角度測量問題。經緯儀+棱鏡高精度測角系統測量精度高達10"，可以解決角度測量精度的難題。

現有技術中，針對高精度載荷安裝平面，傳統工藝采用先粗加工，然后反復鏟刮、測量的修整方法，難以達到設計精度。因此，業界需要一種高精度修整方法來達到指向精度要求。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提出一種基于測量-加工一體化的高指向精度平面修整方法，利用經緯儀+棱鏡測角系統和精測工裝，準確定位待修整面空間平面的兩次旋轉角度，實現高指向精度的定位，最終實現空間平面的高指向精度修整。

為了達到上述發明目的，本發明的技術方案如下：本發明提供了一種基于測量-加工一體化的高指向精度平面修整方法，步驟包括：

（1）以機床坐標平面為基準，安裝固定兩軸轉臺，調整轉臺安裝面與機床坐標平面平行度；

（2）待修整工件粘貼標準棱鏡，并固定在兩軸轉臺上，調整待加工件初始位置與機床坐標軸平行度；

（3）以待加工件初始位置為基準，兩軸轉臺繞機床主軸旋轉，旋轉角度通過經緯儀+棱鏡的測角系統準確定位；

（4）兩軸轉臺繞另一軸旋轉，使得精測工裝對刀面垂直于機床主軸，使工件待修整面處于加工狀態；

（5）機床主軸安裝刀具，對待修整面進行修整，直到精度達到要求。

一些實施例中，調整轉臺安裝面與機床坐標平面平行度要求小于0.01mm，調整待加工件初始位置與機床坐標軸平行度小于0.01mm。

進一步，步驟（3）中采用經緯儀A、經緯儀B，經緯儀A瞄準工件上的棱鏡光軸，兩軸轉臺繞機床Z軸順時針旋轉55°～65°，經緯儀B瞄準棱鏡光軸，經緯儀A、經緯儀B對瞄，計算轉臺轉角，直至轉角誤差小于10"。

進一步，步驟（4）中兩軸轉臺繞另一軸旋轉過程中微調兩軸轉臺，直至平行度小于0.01mm，步驟（5）中對待加工平面進行加工，直至平面度小于0.01mm。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明克服了傳統工藝無法準備保證指向精度的不足。通過在普通數控加工中，引入高精度測量系統，實現測量-加工基準的統一，實時在線測量轉角精度，保證角度定位精度。發明具有操作簡單，精度高，適用于高指向精度平面的精密修整。

附圖說明

圖1為待修整結構件示意圖;

圖2為待修整結構件加工前安裝狀態一示意圖;

圖3為待修整結構件加工前安裝狀態二示意圖;

圖4為待修整結構件加工狀態示意圖;

圖5為精測工裝截面示意圖;

圖6為基于測量-加工一體化的高指向精度平面修整方法流程圖；

上述圖中編號表示：1-結構件、2-基準棱鏡、3-兩軸轉臺、4-機床工作臺、5-1-經緯儀A、5-2-經緯儀B、6-精測工裝。

具體實施方式

下面結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的基于測量-加工一體化的高指向精度平面修整方法具體實施例。

如圖1所示，待加工的工件為長1000mm的橫梁支架類結構件1，待修整面是一個空間平面，其法向與X軸夾角α為60°±1′，與XOY平面夾角β為60°±1′，平面度要求為0.01mm。

本發明中，基于測量-加工一體化的高指向精度平面修整方法，包括以下步驟：

步驟一、兩軸轉臺3固定在機床臺面4上，調整兩軸轉臺3安裝面與機床X₀OY₀平面平行度小于0.01mm；

步驟二、結構件1上粘貼標準棱鏡2，標準棱鏡經過精度校核，其指向誤差小于10"。將結構件1固定在兩軸轉臺3上，調整結構件1X軸與機床X₀平行度小于0.01mm，并安裝精測工裝6，精測工裝6結構簡單，其安裝面平面度為0.005mm，對刀面平面度為0.005mm，對刀面與安裝面角度為60°±10"，可以通過粗加工->精加工->研磨有效保證精測工裝精度；