[發明專利]一種高位置度端面的精密加工裝置

有效

• 申請號: 201410787446.3
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104722794A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 楊輝;張彬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空精密機械研究所
• 主分類號: B23B41/00
• 分類號: B23B41/00;B23Q3/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種高位置度端面的精密加工裝置，屬于機械加工成型技術領域。

背景技術

在一些框架類零件的加工中，高位置度(兩加工端面的平行度、端面與孔的垂直度優于5μm)端面加工始終是此類零件加工的關鍵工序，高位置度指框架兩側的加工端面的平行度、端面與端面上孔的垂直度優于5μm，傳統的加工工藝示意圖如圖1所示，工作原理為加工零件B利用千分表D1找正該側內孔后，固定在轉臺E中，轉動加工刀具A，加工一側的端面C，加工完成后，轉臺E轉動180°后，再利用千分表D2找正該則的另一個內孔，將零件B再次固定在轉臺E中，加工這一側的端面F，這種加工方法由于在加工兩個孔時加工基準產生了變化，不能實現優于5μm的垂直度和平行度加工需求。該種方法是加工完一個面后，需要將機床回轉工作臺調轉180°后進行另外一個端面的加工，由于是將兩個孔作為加工基準，所以加工基準會產生變化，除機床本身的導軌直線度外，零件裝夾時的誤差，機床回轉工作臺的回轉誤差均對最終的加工結果造成影響，因此要實現優于5μum的垂直度和平行度加工需求，受到很多因素的制約。

發明內容

本發明正是針對上述現有技術中存在的不足而設計提供了一種高位置度端面的精密加工裝置，其目的是避免使用不同的加工基準，改變傳統的調轉機床工作臺180°方向分別加工端面的操作，以消除加工過程中由此產生的誤差，充分實現框架兩側端面優于5μm的垂直度和平行度的?加工需求，降低加工成本的目的。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種高位置度端面的精密加工裝置，所述高位置度端面是指框架零件的相對的兩個端面，該兩個端面上有同軸度要求的兩個通孔，并且該兩個端面與通孔的軸線垂直，其特征在于：該裝置包括兩個安裝在加工工作臺(2)上支撐軸套(3)，氣浮鏜桿(4)穿過兩個支撐軸套(3)的內孔及零件(1)的待加工端面上的兩個通孔，氣浮鏜桿(4)上套裝一個安裝在支撐軸套(3)上的柔性端面定位裝置(5)，加工刀具(7)分別固定在氣浮鏜桿(4)的兩端，加工刀具(7)通過聯軸器(9)和鏜床主軸(10)連接；上述組件中：

支撐軸套(3)通過氣浮鏜桿自定心保持同軸，支撐軸套(3)上加工有孔通入0.4-0.5Mpa的壓縮空氣，壓縮空氣在進入氣浮鏜桿(4)的外圓與兩個支撐軸套(3)的內孔表面之間前通過0.15-0.2mm的小孔節流，然后形成氣浮膜Ⅰ(20)，使氣浮鏜桿(4)能實現0.1～0.5μm高精度回轉運動，氣浮剛度為8～20kg/μm；

柔性端面定位裝置(5)包括固定套管(15)、定位環(14)、氣浮環(12)和固定隔套(11)，固定套管(15)分成兩段，一段為固定段(17)，另一段為柔性段(16)，氣浮環(12)、固定隔套(11)和支撐軸套(3)側端面通過螺釘固定連接在一起，定位環(14)與固定套管(15)的柔性段(16)的通過螺釘固定連接在一起，固定套管(15)的固定段(17)通過鎖緊螺釘(13)實現與氣浮鏜桿(4)的任意位置的抱緊固定，氣浮環(12)、固定隔套(11)套裝在定位環(14)與固定套管(15)的外面，氣浮環(12)上加工有孔通入0.4-0.5Mpa的壓縮空氣，壓縮空氣在進入上述兩組固定連接在一起的組件之間的環形接觸面前通過0.15-0.2mm的小孔節流，然后形成氣浮膜Ⅱ(21)，氣浮剛度為20～50kg/μm。

固定套管(15)的柔性段(16)沿軸線的截面呈波紋狀，柔性段(16)的壁厚為0.5～3mm，該固定套管(15)外徑的扭轉變形剛度為軸向剛度的1/10，?該固定套管(15)的軸向剛度為氣浮膜Ⅱ(21)的氣膜剛度的1/8～1/10。

在固定套管(15)的固定段(17)上，與固定套管(15)軸線垂直加工一個寬度為1～2mm、深度為固定套管(15)半徑的橫槽(22)，又經過固定套管(15)軸線加工另一個寬度為1～2mm的通槽(23)，在固定套管(15)的固定段(17)上，加工一個與固定套管(15)軸線垂直穿過通槽(23)的螺紋孔(18)和與螺紋孔(18)位置對應的螺紋通孔(19)，鎖緊螺釘(13)通過螺釘通孔(19)擰入螺紋孔(18)中，實現固定套管(15)的固定段(17)在氣浮鏜桿(4)上的任意位置抱緊固定。

本發明技術方案的優點是：

一、該裝置擺脫了加工設備精度條件的限制，可以進一步提高現有的加工精度，解決加工工藝中的瓶頸問題，從而提高所屬產品的性能指標；