[发明专利]一种斜孔的加工方法

说明书

本发明涉及飞机制造技术领域，尤其涉及一种斜孔的加工方法，其包括如下步骤：建立零件的三维数模，确定基准孔、基准球以及斜孔的空间位置；建立绝对坐标系，确定角度α和β；建立旋转坐标系，确定斜孔的轴线的坐标；加工基准孔，安装基准球；翻转零件，使斜孔的轴线与加工主轴的轴线平行；找正基准球中心，按坐标加工斜孔。本发明以基准球作为工艺基准，无论基准球转至任何方向都能找正基准球的中心，基准原点依然存在，很好的解决了基准设计的难题，特别适用于单件多样化零件斜孔的加工，并且仅使用三轴机床和回转工作台即能够满足高精度斜孔的加工，有效节约了成本。

技术领域

本发明涉及飞机制造技术领域，尤其涉及一种斜孔的加工方法。

背景技术

飞机的特殊结构决定了飞机零部件以及相应的工艺装备在制造过程中经常会遇到斜孔的加工。斜孔的加工在原理上目前有两种方法，其一是利用先进的五轴机床按加工基准和数模编程直接加工，即机床主轴动，被加工零件不动。其二是将被加工零件孔的轴线摆成与机床的主轴平行，即被加工零件动,机床主轴不动。

方法一是目前加工双斜孔的主要手段，该方法的优点是能够快速定位任意矢量位置的孔位，对孔位和孔径精度要求不太高的孔加工效率非常高，但是此方法对机床、对刀仪和刀具这些硬件要求较高，生产成本投入太大。

方法二是五轴数控机床还未出现或是机床还不是很先进的时候加工双斜孔常用的方法，按此方法加工双斜孔时通常有两个解决方案，其一是设计制造专用的钻孔夹具再利用三轴机床钻铰孔，该方法对于加工批量生产的零件是没问题的，而对于单件多样化的零件在制造成本和周期上显的就很不经济了。其二是搭组合夹具通过改变零件的装夹方向将双斜孔的轴线摆的与三轴机床主轴平行，再通过设计工艺基准和尺寸计算加工双斜孔，该方法固然可行，但存在两个问题，第一是工艺基准的设计和确定特别难；第二是在加工不同角度的双斜孔时每变换一次角度，组合夹具、工艺基准和尺寸计算就要重新来一次，效率特别低，而且还很容易出错。

因此，亟需一种斜孔的加工方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜孔的加工方法，以解决使用五轴机床生产成本高、使用三轴机床基准设计难的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种斜孔的加工方法，包括如下步骤：

S1、建立零件的三维数模，确定基准孔、基准球、以及斜孔的空间位置，基准球位于基准孔中；

S2、以基准球的中心线与斜孔的加工面的交点为原点，建立一条基准线为X₁轴，建立绝对坐标系，并计算斜孔的轴线在X₁Y₁面上的投影线与X₁轴或Y₁轴的夹角α、以及斜孔的轴线与X₁Y₁面的夹角β；

S3、以基准球的中心点为原点，以斜孔的轴线在X₁Y₁面上的投影线方向为X₂轴，以斜孔的轴线方向为Z₂轴，建立旋转坐标系，测量斜孔的轴线在旋转坐标系中的坐标值集；

S4、按照三维数模在零件上加工出基准孔，并将基准球安装在基准孔中；

S5、使零件先绕C轴顺时针或逆时针旋转角度α或90°-α，然后绕B轴旋转角度90°-β或β，使斜孔的轴线与加工主轴的轴线平行；

S6、找正基准球的中心，按照斜孔的轴线的坐标值集加工斜孔。

作为优选，在所述S1中，所述基准孔的数量至少为一个，用于安装基准球。