[发明专利]一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法

说明书

本发明公开了一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，属于机械加工领域。包括：基于工件坐标系，对孔进行粗加工；对粗加工后基准坐标系和当前坐标系进行校正；调用测量程序对位置度标准件进行检测和判断得到测量误差值，将所得测量误差值赋值给机床参数；使用机内测头对孔圆心的实际位置进行测量，提取孔实际位置坐标并赋值给机床参数；同时得到孔位置偏差；综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量；当判断补偿有效后，对孔进行精加工，并测量孔的尺寸及位置。本发明所述方法解决了盘环类零件加工过程中的位置度加工偏差的问题。

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法。

背景技术

航空发动机盘环类零件多为转动部件，具有高温、高压、高速的特点。因此该类零件零件上一般设计有较多的具有连接、排气、冷却等作用的孔系，由于孔的尺寸和形位公差要求严格，且多为高温合金、钛合金等难加工材料，加工过程中极容易因坐标系偏移、零件变形及刀具装夹偏摆等问题造成加工误差，孔的位置度公差不易保证。目前，普遍靠机床精度及工人的加工经验进行加工保证，加工工艺存在受人为操作因素及环境因素影响多，操作过程繁琐等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，解决了盘环类零件加工过程中的位置度加工偏差的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法，包括以下步骤：步骤一、基于工件坐标系，对孔进行粗加工；步骤二、对粗加工后基准坐标系进行校正；步骤三、调用测量程序对位置度标准件进行检测和判断得到测量误差值，将所得测量误差值赋值给机床参数；步骤四、使用机内测头对孔圆心的实际位置进行测量，提取孔实际位置坐标并赋值给机床参数；同时得到孔位置偏差；步骤五、综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量；步骤六、当判断补偿有效后，对孔进行精加工，并测量孔的尺寸及位置。

优选地，步骤一中，基于工件坐标系通过以下操作获得：编制数控程序使用机内测头建立工件坐标系。

优选地，步骤二中的具体操作包括：编程采集数据对粗加工后基准坐标系进行校正，并通过机床参数调取和覆盖的方式对当前坐标系进行修正。

优选地，综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，基于所得补偿量，对孔进行半精镗加工并对加工后的孔位置度进行测量，包括如下步骤：

建立补偿数学模型，根据所得补偿数学模型计算孔实际位置与理论位置的偏差值并分解为角向、X轴方向、Y轴方向的补偿量；根据计算得出的X轴方向、Y轴方向的补偿量，自动调整孔加工的实际位置对孔进行半精镗加工，并对加工后的孔位置度进行测量，确定补偿的有效性和准确性。

优选地，综合测量误差值和孔位置偏差计算补偿量，其公式包括：

其中，

式中，(X₀，Y₀)为孔的基准坐标系原点，(x_i，y_i)为孔在基准坐标系中的理论圆心位置，(x_i′，y_i′)为孔加工后在基准坐标系中的实际圆心位置，Δα为孔角向补偿的实际值，ΔX为孔X轴方向补偿的实际值，ΔY为孔Y轴方向补偿的实际值。

优选地，步骤一中，基于工件坐标系，对孔进行粗加工，其具体操作包括：首先使用机内测头分别建立两组孔的基准坐标系并写入不同的机床工作偏置中，然后调用对应的坐标系对两组孔进行粗钻和粗镗加工。