CN105465110B - 一种连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法。连接件包括本体，本体的上端开设有第一凹槽，本体的下端开设有第二凹槽。连接件基准转换装置包括胀紧机构、内撑机构及装夹机构，胀紧机构的两端为对称设计的分瓣式结构，内撑机构设置在胀紧机构内侧，胀紧机构设置在第一凹槽内，装夹机构与胀紧机构固定连接。连接件的加工方法包括：粗加工第一凹槽，加工连接件的外形轮廓。半精加工及精加工第一凹槽。安装连接件基准转换装置，以装夹机构上的基准面为参考，半精加工以及精加工第一通孔及第二通孔。本发明提供的连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法，保证了内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及航天器材技术领域，特别涉及一种连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法。
背景技术
航天制造行业中，零件的结构复杂、精度要求高，内嵌方槽类异形结构件属于典型的装配连接件，其外形特征与内嵌槽基准的精度要求直接影响所从属产品间的装配精度和功能要求。内嵌方槽类异形结构件的加工特征具有以下特点：一、内嵌方槽属于装配特征，若槽较深，精度不易控制。二、外形特征与内嵌方槽基准之间关联尺寸多，需多次装夹反复找正内槽基准加工各面特征，每次找正槽基准的一致性差。三、零件装夹加工过程中的变形对尺寸精度影响大。四、加工及检测效率低。现有机械加工方法如下：第一步、采用磨削方式加工底面及内嵌基准槽。第二步、多次装夹反复找正内嵌槽加工各面特征。第三步、通过五轴加工中心直接分粗精加工对零件进行轮廓铣削。现有加工方法质量稳定性差，加工效率低，内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸难以保证，且当内嵌槽较长时，只能找正槽两端，难以找正内嵌槽基准，最终加工出的产品装配尺寸不协调。
发明内容
本发明实施例通过提供一种连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法，解决了现有技术中连接件的加工质量稳定性差，加工效率低，内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸难以保证的技术问题，提高了连接件的加工质量及加工效率，保证了内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸。
本发明实施例提供了一种连接件，包括：本体，所述本体的上端开设有第一凹槽，所述本体的下端开设有第二凹槽；
所述第二凹槽的一侧开设有第一通孔，所述第二凹槽的另一侧开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置；
所述第一凹槽的基准面平行于所述第一凹槽的长度方向，所述第一凹槽的基准面垂直平分所述第一凹槽；所述第一凹槽的基准面与第一通孔中心的距离及所述第一凹槽的基准面与所述第二通孔中心的距离的误差控制在0.03mm以内；
所述第一凹槽用于连接外部块状部件，所述第一通孔及第二通孔用于连接外部轴状部件。
进一步地，所述第一凹槽为T型槽，所述第二凹槽为马鞍槽。
进一步地，所述第一通孔及所述第二通孔为方形孔。
本发明实施例提供了一种连接件基准转换装置，包括：胀紧机构、内撑机构及装夹机构；所述胀紧机构的外形与连接件的第一凹槽相配合；
所述胀紧机构的两端为对称设计的分瓣式结构，所述内撑机构设置在所述胀紧机构内侧；
所述装夹机构与所述胀紧机构固定连接；所述装夹机构为方形块；
所述胀紧机构设置在所述第一凹槽内，所述内撑机构向所述胀紧机构的中心横向运动的过程中，所述胀紧机构的两端均匀伸展，所述胀紧机构与所述第一凹槽紧密贴合，将第一凹槽的基准面转换至所述装夹机构上。
进一步地，还包括：连接块；所述装夹机构通过所述连接块与所述胀紧机构固定连接。
进一步地，所述胀紧机构、内撑机构及装夹机构的材料采用65#钢调质热处理；
所述胀紧机构、内撑机构及装夹机构的布式硬度为HRC33～HRC37。
本发明实施例提供了一种连接件的加工方法，包括：
快走丝线切割粗加工第一凹槽，线切割加工连接件的外形轮廓生成连接件的外部形状、第二凹槽、第一通孔及第二通孔；
慢走丝线切割半精加工所述第一凹槽；
慢走丝精加工所述第一凹槽，将所述第一凹槽加工至标准尺寸；
将连接件基准转换装置的胀紧机构安装至所述第一凹槽，将所述第一凹槽的基准面转换至所述装夹机构上；
以所述装夹机构上的基准面为参考，半精加工以及精加工第一通孔及第二通孔，控制所述装夹机构上的基准面与第一通孔中心的距离及所述装夹机构上的基准面与所述第二通孔中心的距离的误差在0.03mm以内。
进一步地，快走丝线切割粗加工第一凹槽时，控制所述第一凹槽留有2.9～3.1mm的余量。
进一步地，加工连接件的外形轮廓生成所述第二凹槽时，控制所述第二凹槽的各面留有0.9～1.1mm余量。
进一步地，当慢走丝线切割半精加工所述第一凹槽时，控制所述第一凹槽的各面留有0.4～0.6mm的余量。
本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点；
1、本发明实施例提供的连接件，第一凹槽用于连接外部块状部件，第二凹槽用于连接外部轴状部件，可实现航天器件中轴状部件与块状部件的连接，便于在航天器件中建立多元化的机械机构。
2、本发明实施例提供的连接件基准转换装置，内撑机构向胀紧机构的中心横向运动的过程中，胀紧机构的两端均匀伸展，胀紧机构与第一凹槽紧密贴合，将第一凹槽的基准面转换至装夹机构上，可避免加工连接件时多次在第一凹槽内找正基准面，提高了加工效率及加工精度。
3、本发明实施例提供的连接件的加工方法，配合连接件基准转换装置进行加工制造，可避免加工连接件时多次在第一凹槽内找正基准面而造成内嵌槽与外形特征之间的精度下降，提高了连接件的加工质量及加工效率，有效保证了内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸。
附图说明
图1为本发明实施例提供的连接件结构示意图；
图2为本发明实施例提供的连接件基准转换装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的连接件基准转换装置装配示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法，解决了现有技术中连接件的加工质量稳定性差，加工效率低，内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸难以保证的技术问题，提高了连接件的加工质量及加工效率，保证了内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸。
参见图1，本发明实施例提供了一种连接件，包括：本体，本体的上端开设有第一凹槽1，本体的下端开设有第二凹槽2。第二凹槽2的一侧开设有第一通孔3，第二凹槽2的另一侧开设有第二通孔4，第一通孔3与第二通孔4相对设置。第一凹槽1的基准面平行于第一凹槽1的长度方向，第一凹槽1的基准面垂直平分第一凹槽1，第一凹槽1的基准面与第一通孔3中心的距离及第一凹槽1的基准面与第二通孔4中心的距离的误差控制在0.03mm以内。本发明实施例中，第一凹槽1为T型槽，第二凹槽2为马鞍槽，第一通孔3及第二通孔4为方形孔。第一凹槽1用于连接外部块状部件，第一通孔3及第二通孔4用于连接外部轴状部件，可实现航天器件中轴状部件与块状部件的连接，便于在航天器件中建立多元化的机械机构。
参见图2，本发明实施例提供了一种连接件基准转换装置，包括：胀紧机构5、内撑机构6、装夹机构7及连接块8。参见图2，胀紧机构5的外形与连接件的第一凹槽1相配合。胀紧机构5的两端为对称设计的分瓣式结构，内撑机构6设置在胀紧机构5内侧。装夹机构7通过连接块8与胀紧机构5固定连接，装夹机构7为方形块。胀紧机构5设置在第一凹槽1内，内撑机构6向胀紧机构5的中心横向运动的过程中，胀紧机构5的两端均匀伸展，胀紧机构5与第一凹槽1紧密贴合，将第一凹槽1的基准面转换至装夹机构7上，可避免加工连接件时多次在第一凹槽1内找正基准面，提高了加工效率及加工精度。本发明实施例中，胀紧机构5、内撑机构6及装夹机构7的材料采用65#钢调质热处理。胀紧机构5、内撑机构6及装夹机构7的布式硬度为HRC33～HRC37，保证了连接件基准转换装置结构的稳定性。
参见图1～图3，本发明实施例提供了一种连接件的加工方法，包括：
步骤10、快走丝线切割粗加工第一凹槽1，控制第一凹槽1留有2.9～3.1mm的余量，粗加工第一凹槽1时刀具的主轴转速为800～900r/min，刀具的给进速度为200～250mm/r，刀具的切削深度为1.5～2.0mm；线切割加工连接件的外形轮廓生成连接件的外部形状、第二凹槽2、第一通孔3及第二通孔4，控制第二凹槽2的各面留有0.9～1.1mm余量；加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为1000～1200r/min，刀具的给进速度为100～150mm/r，刀具的切削深度为0.8～1.0mm。步骤20、慢走丝线切割半精加工第一凹槽1，第一凹槽1的各面留有0.4～0.6mm的余量。
步骤30、慢走丝精加工第一凹槽1，将第一凹槽1加工至标准尺寸。精加工第一凹槽1时刀具的主轴转速为2500～3000r/min，刀具的给进速度为1000～1500mm/r，刀具的切削深度为1.5～2.0mm。
步骤40、将连接件基准转换装置的胀紧机构5安装至第一凹槽1，将第一凹槽1的基准面转换至装夹机构7上。
步骤50、以装夹机构7上的基准面为参考，半精加工以及精加工第一通孔3及第二通孔4，半精加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为800～900r/min，刀具的给进速度为200～250mm/r，刀具的切削深度为1.5～2.0mm；精加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为2000～2500r/min，刀具的给进速度为100～150mm/r，刀具的切削深度为0.3～0.5mm；控制装夹机构7上的基准面与第一通孔3中心的距离及装夹机构7上的基准面与第二通孔4中心的距离的误差控制在0.03mm以内。
下面结合具体的实施例对本发明提供的连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法进行说明。
实施例1
参见图1，本实施例提供的连接件包括：本体，本体的上端开设有第一凹槽1，第一凹槽1为T型槽，T型槽内侧为六边形形状。本体的下端开设有第二凹槽2，第二凹槽2为马鞍槽形状。第一凹槽1与第二凹槽2在空间上垂直交叉。第二凹槽2的一侧开设有第一通孔3，第二凹槽2的另一侧开设有第二通孔4，第一通孔3与第二通孔4相对设置，第一通孔3及第二通孔4为方形孔。第一凹槽1的基准面平行于第一凹槽1的长度方向，第一凹槽1的基准面垂直平面第一凹槽1，第一凹槽1的基准面与第一通孔3中心的距离及第一凹槽1的基准面与第二通孔4的中心的距离均为15.00±0.03mm。本体上还设置有铆接区及减重槽。在实际应用中，第一凹槽1用于连接外部块状部件，第一通孔3及第二通孔4用于连接外部轴状部件。
参见图2，本实施例提供的连接件基准转换装置，包括：胀紧机构5、内撑机构6、装夹机构7及连接块8。胀紧机构5的外形与连接件的第一凹槽1相配合。胀紧机构5的两端为对称设计的分瓣式结构，每一端的分瓣式结构由四瓣胀紧块组成，内撑机构6设置在胀紧机构5内侧。装夹机构7通过连接块8与胀紧机构5固定连接，装夹机构7为方形块。胀紧机构5设置在第一凹槽1内，内撑机构6向胀紧机构5的中心横向运动的过程中，胀紧机构5两端的分瓣式结构均匀伸展，使得胀紧机构5与第一凹槽1紧密贴合，将第一凹槽1的基准面转换至装夹机构7上，可避免加工连接件时多次在第一凹槽1内找正基准面，提高了加工效率及加工精度。本实施例中，胀紧机构5、内撑机构6及装夹机构7的材料采用65#钢调质热处理。胀紧机构5、内撑机构6及装夹机构7的布式硬度为HRC33。
本发明实施例提供了一种连接件的加工方法，参见图1～图3，包括：步骤101、快走丝线切割粗加工第一凹槽1为T型槽，控制第一凹槽1留有3mm的余量；粗加工第一凹槽1时刀具的主轴转速为850r/min，刀具的给进速度为220mm/r，刀具的切削深度为1.7mm。线切割加工连接件的外形轮廓生成连接件的外部形状、第二凹槽2(马鞍槽形状)、第一通孔3及第二通孔4，控制第二凹槽2的各面留有1.0mm余量；加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为1100r/min，刀具的给进速度为130mm/r，刀具的切削深度为0.9mm。步骤201、慢走丝线切割半精加工第一凹槽1，第一凹槽1的各面留有0.5mm的余量。步骤301、慢走丝精加工第一凹槽1，将第一凹槽1加工至标准尺寸；精加工第一凹槽1时刀具的主轴转速为2700r/min，刀具的给进速度为1200mm/r，刀具的切削深度为1.8mm。步骤401、将连接件基准转换装置的胀紧机构5安装至第一凹槽1，将第一凹槽1的基准面转换至装夹机构7上。步骤501、以装夹机构7上的基准面为参考，半精加工以及精加工第一通孔3及第二通孔4；半精加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为850r/min，刀具的给进速度为230mm/r，刀具的切削深度为1.7mm；精加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为2200r/min，刀具的给进速度为130mm/r，刀具的切削深度为0.4mm；控制装夹机构7上的基准面与第一通孔3的中心的距离及装夹机构7上的基准面与第二通孔4中心的距离均为15.00±0.03mm。
参见图3，对于第一凹槽1基准面与第一通孔3的中心及第二通孔4的中心的距离的检测，采用测量第一凹槽1基准面与装夹机构7上的基准面的距离值代替即可，可避免多次在第一凹槽1内找正基准面进行检测计算，提高了检测效率。
实施例2
参见图1，本实施例提供的连接件包括：本体，本体的上端开设有第一凹槽1，第一凹槽1为T型槽，T型槽内侧为六边形形状。本体的下端开设有第二凹槽2，第二凹槽2为马鞍槽形状。第一凹槽1与第二凹槽2在空间上垂直交叉。第二凹槽2的一侧开设有第一通孔3，第二凹槽2的另一侧开设有第二通孔4，第一通孔3与第二通孔4相对设置，第一通孔3及第二通孔4为方形孔。第一凹槽1的基准面平行于第一凹槽1的长度方向，第一凹槽1的基准面垂直平面第一凹槽1，第一凹槽1的基准面与第一通孔3中心的距离及第第一凹槽1的基准面与二通孔4中心的距离均为15.00±0.03mm。本体上还设置有铆接区及减重槽。在实际应用中，第一凹槽1用于连接外部块状部件，第一通孔3及第二通孔4用于连接外部轴状部件。
参见图2，本实施例提供的连接件基准转换装置，包括：胀紧机构5、内撑机构6、装夹机构7及连接块8。胀紧机构5的外形与连接件的第一凹槽1相配合。胀紧机构5的两端为对称设计的分瓣式结构，每一端的分瓣式结构由四瓣胀紧块组成，内撑机构6设置在胀紧机构5内侧。装夹机构7通过连接块8与胀紧机构5固定连接，装夹机构7为方形块。胀紧机构5设置在第一凹槽1内，内撑机构6向胀紧机构5的中心横向运动的过程中，胀紧机构5两端的分瓣式结构均匀伸展，使得胀紧机构5与第一凹槽1紧密贴合，将第一凹槽1的基准面转换至装夹机构7上。本实施例中，胀紧机构5、内撑机构6及装夹机构7的材料采用65#钢调质热处理。胀紧机构5、内撑机构6及装夹机构7的布式硬度为HRC35。
本发明实施例提供了一种连接件的加工方法，参见图1～图3，包括：步骤102、快走丝线切割粗加工第一凹槽1为T型槽，控制第一凹槽1留有3mm的余量；粗加工第一凹槽1时刀具的主轴转速为880r/min，刀具的给进速度为230mm/r，刀具的切削深度为1.6mm。线切割加工连接件的外形轮廓生成连接件的外部形状、第二凹槽2(马鞍槽形状)、第一通孔3及第二通孔4，控制第二凹槽2的各面留有1.0mm余量；加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为1050r/min，刀具的给进速度为110mm/r，刀具的切削深度为1.0mm。步骤202、慢走丝线切割半精加工第一凹槽1，第一凹槽1的各面留有0.5mm的余量。步骤302、慢走丝精加工第一凹槽1，将第一凹槽1加工至标准尺寸；精加工第一凹槽1时刀具的主轴转速为2800r/min，刀具的给进速度为1300mm/r，刀具的切削深度为1.6mm。步骤402、将连接件基准转换装置的胀紧机构5安装至第一凹槽1，将第一凹槽1的基准面转换至装夹机构7上。步骤502、以装夹机构7上的基准面为参考，半精加工以及精加工第一通孔3及第二通孔4；半精加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为880r/min，刀具的给进速度为250mm/r，刀具的切削深度为2.0mm；精加工第一通孔3及第二通孔4时刀具的主轴转速为2500r/min，刀具的给进速度为150mm/r，刀具的切削深度为0.5mm；控制装夹机构7上的基准面与第一通孔3中心的距离及装夹机构7上的基准面与第二通孔4中心的距离均为15.00±0.03mm。
参见图3，对于第一凹槽1基准面与第一通孔3的中心及第二通孔4的中心的距离的检测，采用测量第一凹槽1基准面与装夹机构7上的基准面的距离值代替即可，可避免多次在第一凹槽1内找正基准面进行检测计算，提高了检测效率。
本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点；
1、本发明实施例提供的连接件，第一凹槽用于连接外部块状部件，第二凹槽用于连接外部轴状部件，可实现航天器件中轴状部件与块状部件的连接，便于在航天器件中建立多元化的机械机构。
2、本发明实施例提供的连接件基准转换装置，内撑机构向胀紧机构的中心横向运动的过程中，胀紧机构的两端均匀伸展，胀紧机构与第一凹槽紧密贴合，将第一凹槽的基准面转换至装夹机构上，可避免加工连接件时多次在第一凹槽内找正基准面，提高了加工效率及加工精度。
3、本发明实施例提供的连接件的加工方法，配合连接件基准转换装置进行加工制造，可避免加工连接件时多次在第一凹槽内找正基准面而造成内嵌槽与外形特征之间的精度下降，提高了连接件的加工质量及加工效率，有效保证了内嵌槽与外形特征之间的高精度尺寸。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种连接件的加工方法，其特征在于，所述方法基于连接件及连接件基准转换装置实现；
所述连接件包括：本体，所述本体的上端开设有第一凹槽，所述本体的下端开设有第二凹槽；所述第二凹槽的一侧开设有第一通孔，所述第二凹槽的另一侧开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置；所述第一凹槽的基准面平行于所述第一凹槽的长度方向，且所述第一凹槽的基准面垂直平分所述第一凹槽；所述第一凹槽的基准面与第一通孔中心的距离及所述第一凹槽的基准面与所述第二通孔中心的距离的误差控制在0.03mm以内；所述第一凹槽用于连接外部块状部件，所述第一通孔及第二通孔用于连接外部轴状部件；
所述基准转换装置包括：胀紧机构、内撑机构及装夹机构；所述胀紧机构的外形与连接件的第一凹槽相配合；所述胀紧机构的两端为对称设计的分瓣式结构，所述内撑机构设置在所述胀紧机构内侧；所述装夹机构与所述胀紧机构固定连接，所述装夹机构为方形块；所述胀紧机构设置在所述第一凹槽内，所述内撑机构向所述胀紧机构的中心横向运动的过程中，所述胀紧机构的两端均匀伸展，所述胀紧机构与所述第一凹槽紧密贴合，将第一凹槽的基准面转换至所述装夹机构上；
所述方法包括：
快走丝线切割粗加工所述第一凹槽，线切割加工所述连接件的外形轮廓生成所述连接件的外部形状、第二凹槽、第一通孔及第二通孔；
慢走丝线切割半精加工所述第一凹槽；
慢走丝精加工所述第一凹槽，将所述第一凹槽加工至标准尺寸；
将所述连接件基准转换装置的胀紧机构安装至所述第一凹槽，将所述第一凹槽的基准面转换至所述装夹机构上；
以所述装夹机构上的基准面为参考，半精加工以及精加工所述第一通孔及第二通孔，控制所述装夹机构上的基准面与第一通孔中心的距离及所 述装夹机构上的基准面与所述第二通孔中心的距离的误差在0.03mm以内。
2.如权利要求1所述的连接件的加工方法，其特征在于，快走丝线切割粗加工第一凹槽时，控制所述第一凹槽留有2.9～3.1mm的余量。
3.如权利要求2所述的连接件的加工方法，其特征在于，加工连接件的外形轮廓生成所述第二凹槽时，控制所述第二凹槽的各面留有0.9～1.1mm余量。
4.如权利要求1～3任一项所述的连接件的加工方法，其特征在于，当慢走丝线切割半精加工所述第一凹槽时，控制所述第一凹槽的各面留有0.4～0.6mm的余量。
5.如权利要求1所述的连接件的加工方法，其特征在于，所述第一凹槽为T型槽，所述第二凹槽为马鞍槽。
6.如权利要求1所述的连接件的加工方法，其特征在于，所述第一通孔及所述第二通孔为方形孔。
7.如权利要求1所述的连接件的加工方法，其特征在于，所述连接件基准转换装置还包括：连接块；所述装夹机构通过所述连接块与所述胀紧机构固定连接。
8.如权利要求1所述的连接件的加工方法，其特征在于，所述胀紧机构、内撑机构及装夹机构的材料采用65#钢调质热处理；
所述胀紧机构、内撑机构及装夹机构的布式硬度为HRC33～HRC37。
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| CN201511029057.5A CN105465110B (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种连接件、连接件基准转换装置及连接件的加工方法 |
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Family Applications (1)
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