一种偏心壳体的加工装置及加工方法与流程

本发明涉及一种偏心壳体的加工、检测装置及检测方法，属于航天产品机械加工。

背景技术：

1、在航天产品机械加工中，会遇到一些偏心产品的加工，因其外型不规则，在产品装夹时常规加工方法通常采用的组合夹具、四爪卡盘装夹，而这些装夹方式找正耗时长，生产成本高、效率低。同时在检测方式上逐件用卡尺测量，计算偏心距的方式不直观，也存在耗时较长问题。近年来任务量逐年增长，常规机床夹具装夹产品的方式已满足不了快节奏的生产模式。对于偏心壳体的大批量生产，亟需一种装卸快捷、找正高效且加工质量稳定的加工工装及检测方法。本发明列举某型号电爆壳体的轮廓粗加工，进行了装夹、检测装置的说明。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：克服现有技术的不足，提供一种偏心壳体的加工、检测装置及检测方法。解决偏心产品装夹找正、检测耗时长问题和生产成本高、效率低的问题。

2、解决其技术问题所采用的技术方案是：一种偏心壳体的加工装置，所述的偏心壳体包括φm圆柱、φh圆柱，φm圆柱的轴线e与φh圆柱的轴线f形成偏心结构，φm圆柱、φh圆柱交接处为四方轴肩n，φh圆柱的一侧相交一矩形台；加工装置包括工装本体，定位螺钉和紧固螺母；

3、所述工装本体主体为圆柱形状，圆柱一端面设置四方孔，四方孔的深度小于所述四方轴肩n的宽度，所述四方孔的底端面四个角切割有四个支撑柱，在四方孔底部形成十字孔，圆柱侧面与四方孔三个边平行设置三个定位螺钉安装面；所述十字孔结构用于容纳φh圆柱以及矩形台，所述四方孔用于与所述四方轴肩n配合，并通过定位螺钉、紧固螺母将四方轴肩n装夹在所述四方孔内，露出待加工的φm圆柱部位。

4、优选的，四方孔深度值，小于四方轴肩n的宽度0.2～0.4mm。

5、优选的，每个定位螺钉安装面上加工两个定位螺钉安装孔，通过三个定位螺钉安装面限制代加工偏心壳体的三个自由度。

6、一种所述偏心壳体的加工装置实现的偏心壳体的加工方法，其特征在于包括：

7、s1、将工装本体安装在车床通用卡盘上，并用百分表找正；

8、s2、将待加工偏心壳体的φh圆柱部位放入工装本体十字孔内，轴肩部位n套嵌在工装本体的四方孔内，露出要加工的φm圆柱部位，用于加工保证φm圆柱的尺寸；

9、s3、先将紧固螺母与定位螺钉配合，再将所有定位螺钉各自穿过螺纹孔，与产品接触并施加预紧力；接着车削φm圆柱，留3mm余量，再测量φm圆柱与轴肩四方棱边的偏心距离，若朝左偏心，则松开右边螺钉，紧固左边螺钉；若朝右边偏心，则松开左边螺钉，紧固右边螺钉，然后试切找正产品φm中心线，使之与轴肩四方面的中心线同轴；最后拧紧所有螺钉；

10、s4、完成首件加工调试后，松开任意一个方向上的所有定位螺钉，其余两个方向的定位螺钉将固定不变，在松开的方位做标记，将已加工的产品从工装本体上拆卸，准备进行检测；

11、s5、利用检测装置对首件产品进行检测，若满足要求则进行转s6批量生产，不满足则返回s3；

12、s6、按照s2装夹新的待加工偏心壳体，并拧紧标记方位的定位螺钉开始加工，加工完成后拆卸标记方位定位螺钉及加工后的偏心壳体，进行批量生产。

13、优选的，在批量生产过程中按照预设的间隔对加工后的偏心壳体进行检测，若检测不满足要求，则调整反方向的螺钉拧入深度，如检测产品偏心距向左偏x值，则调整右侧螺钉拧入的深度值，将右侧螺钉拧入x值，同时将左侧螺钉拧出x值，将产品偏心值调整到符合要求。

14、优选的，检测装置包括底座和顶盖；底座中间底端面内加工有配合孔，用于与φm圆柱配合；顶盖上加工有圆柱与矩形相交形成的异形孔，所述异形孔用于观测产品φh圆柱面部位是否与异形孔的轮廓重合；底座上端面与顶盖下端面接触部位为检测装置配合部位，所述配合部位分别设有凹槽和凸台，防止顶盖产生左右位移。

15、优选的，批量生产中的检测为将φm圆柱面放置于底座的配合孔内，俯视观察异形孔与φh圆柱的轮廓是否重合，若重合则检测满足要求，否则不满足要求。

16、优选的，s5中的检测先复测φm圆柱是否处于轴肩四方面的中心位置，将产品φm圆柱面放置于底座的配合孔内，判断φm圆柱底端的四方面与配合孔端面相切，若不相切，则φm圆柱未加工到公差内，需要返修φm圆柱，重新检测；若相切，俯视观察异形孔与φh圆柱的轮廓是否重合，若重合则可进行批量生产；若不重合则说明在测量φm圆柱与四方轴肩的同轴度时存在测量误差，需要调整同轴度。

17、优选的，用百分表找正工装本体的径向和端面圆跳动量在0.03～0.05mm范围内。

18、优选的，当待加工偏心壳体为不锈钢时，预施加力矩扳手10～15n.m的力；拧紧所有螺钉时，力矩扳手施加15～20n.m的力。

19、本发明与现有技术相比的有益效果是：

20、(1)本发明所述的装夹装置携带方便，通用性强适用于各类车床通用夹具装夹；

21、(2)解决了偏心产品加工前频繁找正耗时长的问题，实现了快速装卸单件找正时间由10min缩短至1min内，提高了生产效率；

22、(3)有效增强了加工零件的刚度，保证了零件的尺寸公差及形位公差，避免了产品装夹变形，提高了零件的加工质量；

23、(4)提供了一种检测装置及检测方法，能快速批量检测，容错率高；

24、(5)本发明整体上具有提高产品加工效率，和质量稳定性。减小加工时零件的变形，保证形状、尺寸公差的好处，降低了劳动强度。实用性强，推广价值高。

技术特征：

1.一种偏心壳体的加工装置，其特征在于：所述的偏心壳体包括φm圆柱、φh圆柱，φm圆柱的轴线e与φh圆柱的轴线f形成偏心结构，φm圆柱、φh圆柱交接处为四方轴肩n，φh圆柱的一侧相交一矩形台；加工装置包括工装本体，定位螺钉和紧固螺母；

2.根据权利要求1所述的偏心壳体的加工装置，其特征在于：四方孔深度值，小于四方轴肩n的宽度0.2～0.4mm。

3.根据权利要求1所述的偏心壳体的加工装置，其特征在于：每个定位螺钉安装面上加工两个定位螺钉安装孔，通过三个定位螺钉安装面限制代加工偏心壳体的三个自由度。

4.一种利用权利要求1-3之一所述偏心壳体的加工装置实现的偏心壳体的加工方法，其特征在于包括：

5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于：在批量生产过程中按照预设的间隔对加工后的偏心壳体进行检测，若检测不满足要求，则调整反方向的螺钉拧入深度，如检测产品偏心距向左偏x值，则调整右侧螺钉拧入的深度值，将右侧螺钉拧入x值，同时将左侧螺钉拧出x值，将产品偏心值调整到符合要求。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于：检测装置包括底座和顶盖；底座中间底端面内加工有配合孔，用于与φm圆柱配合；顶盖上加工有圆柱与矩形相交形成的异形孔，所述异形孔用于观测产品φh圆柱面部位是否与异形孔的轮廓重合；底座上端面与顶盖下端面接触部位为检测装置配合部位，所述配合部位分别设有凹槽和凸台，防止顶盖产生左右位移。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于：批量生产中的检测为将φm圆柱面放置于底座的配合孔内，俯视观察异形孔与φh圆柱的轮廓是否重合，若重合则检测满足要求，否则不满足要求。

8.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于：s5中的检测先复测φm圆柱是否处于轴肩四方面的中心位置，将产品φm圆柱面放置于底座的配合孔内，判断φm圆柱底端的四方面与配合孔端面相切，若不相切，则φm圆柱未加工到公差内，需要返修φm圆柱，重新检测；若相切，俯视观察异形孔与φh圆柱的轮廓是否重合，若重合则可进行批量生产；若不重合则说明在测量φm圆柱与四方轴肩的同轴度时存在测量误差，需要调整同轴度。

9.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于：用百分表找正工装本体的径向和端面圆跳动量在0.03～0.05mm范围内。

10.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于：当待加工偏心壳体为不锈钢时，预施加力矩扳手10～15n.m的力；拧紧所有螺钉时，力矩扳手施加15～20n.m的力。

技术总结本发明提供了一种偏心壳体的加工装置及加工方法，涉及机械加工领域。其中加工装置包括：工装本体，定位螺钉，和紧固螺母组成，用来装夹、定位产品。检测装置包括底座和顶盖。所述加工装置的工装本体，其主要特征为圆柱体内部切割十字孔结构，且端面有一处四方孔与之相切，以台阶孔的形式来定位产品一端。所述检测装置为盒状结构，是通过套嵌一端外圆来检测另一端圆柱面轴线的中心距是否合格。本发明的装置可以解决偏心壳体找正一侧圆柱轴线问题，同时提供了另一侧产品的偏心距检测装置。提高了产品加工效率，和质量稳定性。减小了加工时零件的变形、保证了形状、尺寸公差，降低了劳动强度。技术研发人员：高峰,邓全得,何雷,任腾,罗杰浩,陈涛,杨文博受保护的技术使用者：西安航天发动机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2