[發明專利]基于最短路徑的平面毛坯尺寸基準確定的方法

有效

• 申請號: 201710685043.1
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107598673B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王曉慧;郭士意;戴路軍;王友利;宋方杰
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B23Q15/22
• 分類號: B23Q15/22
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發明涉及一種基于最短路徑的平面毛坯尺寸基準確定的方法，屬于機械加工技術領域，提供了一種操作簡單，卻能減小毛坯在加工時的粗加工余量誤差及加工余量，提高加工精度的平面毛坯尺寸基準確定的方法，所采用的技術方案為首先將工件在平面內組合定位時的3個基準抽象成一個向量，稱基準向量，再根據基準就近原則，確定各個毛坯尺寸基準。利用本發明確定的基準對平面毛坯尺寸進行標注能夠使毛坯尺寸誤差對其加工過程影響最小，從而達到降低材料消耗、提高零件精度的目的。

技術領域

本發明涉及一種基于最短路徑的平面毛坯尺寸基準確定的方法，屬于機械加工技術領域。

背景技術

目前毛坯尺寸基準的確定忽略了其具體的機械加工過程，均采用零件圖的基準，即毛坯的各個尺寸都是在零件圖對應尺寸上加減總余量而生成，這似乎已成為一種經典的設計方法，但該方法顯然沒有按照毛坯尺寸影響加工過程的規律來確定其基準，將會導致較多的毛坯尺寸誤差累計到加工過程而產生不利的影響。

為了減少毛坯尺寸誤差對目標尺寸的影響，尤其是第一道工序所采用的粗基準，以毛坯尺寸誤差對目標尺寸影響最小為目標，建立了毛坯尺寸基準選擇原則，但該原則無法適應平面毛坯尺寸，針對該問題，姚愿偉提出用坐標轉換方法來尋找合理的毛坯尺寸基準，將一個箱體在首道工序中定位時的銷軸中心與支承釘的支承點組成的直線作為粗基準，鑒于粗基準方向與毛坯主要尺寸方向不一致，又為了按照原則將粗基準作為箱體各個要素的基準，將粗基準的方向作為坐標軸的方向建立坐標系來對毛坯尺寸進行虛擬標注，然后通過坐標轉換用對比分析的方法找到較為合理的毛坯尺寸基準。王友利列舉了一個較復雜的零件，通過坐標轉換，找到4種毛坯尺寸標注方式，然后通過分析計算選出其中一個較合理的標注方式。

實際上，用坐標轉換方法確定毛坯尺寸基準實屬無奈之舉，因為它無法針對各種類型的毛坯形成一種普適性的方法，這應歸結為它沒有解決兩個主要問題。其一，平面尺寸中的三個基準常常分布在不同位置及不同方向上，難以直接按照原則確定毛坯尺寸基準，需要將不同分布的三個基準等效(合成)成一個基準；其二，合成的粗基準往往不在毛坯圖的幾何要素的節點上，無法作為毛坯尺寸基準，需要有一個準則來確定毛坯尺寸基準。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種操作簡單，能夠使毛坯在加工時的粗加工余量誤差最小，減小加工余量，提高加工精度的平面毛坯尺寸基準確定的方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為基于最短路徑的平面毛坯尺寸基準確定的方法，包括如下步驟，

a、基準向量的建立，根據毛坯在加工工序中的定位情況，找到對應三個自由度的三個定位點，觀察三個定位點在工件上的分布情況，確定粗基準向量；

若其中兩個定位點分布在工件的同一個要素上，且兩個定位點處的兩條法線相交時，則交點為基準向量的起點，起點到另一個定位點的方向為基準向量的方向；

若其中兩個定位點分布在工件的同一個要素上，且兩個定位點處的兩條法線平行時，則兩個定位點的連線所在的直線方向為基準向量的方向，另一個定位點向兩個定位點所在的直線引垂線，垂足為基準向量的起點；

若三個定位點分布在工件的一個或三個要素上時，則由兩兩定位點組成的直線與毛坯尺寸主要尺寸方向夾角最小的那條直線的方向作為基準向量的方向，從另外一個定位點向該直線作垂線，垂足為基準向量的起點；

b、基準的確定，若步驟a中建立的粗基準向量在毛坯的幾何要素的交點上，則直接以上述交點作為毛坯尺寸的基準；

若步驟a中建立的粗基準向量不在毛坯的幾何要素的交點上，而在毛坯某兩個點要素之間時，毛坯尺寸基準應該選取上述兩個點中在毛坯尺寸方向上距離粗基準向量就近的那個交點。