專利名稱：基于定位面擬合的平行度修整法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精密加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于定位面擬合的平行度修整法，用于精密加工中一平面與另一內(nèi)凹表面的平行度的修整。
背景技術(shù)：
隨著高精度儀器儀表技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在各種高精度器件裝配和制造中，對平面的加工和裝配精度要求日益增加。精密修整作為提高零件或組件形狀精度和位置精度的技術(shù)手段越來越受到人們重視，已成為重要的研究領(lǐng)域，并在精密器件制造中有著廣泛的應(yīng)用。在精密器件制造中，不僅對單個零件的加工精度要求很高，同時對裝配完成的組件的位置精度也提出了很高的要求，其中有一項指標(biāo)就是平行度。一些組件在裝配完成后兩個面的平行度達(dá)不到要求，需要進(jìn)行修整，但是其中的一個表面由于已經(jīng)進(jìn)行了表面強(qiáng)化，造成不能進(jìn)行再加工，而且由于其內(nèi)凹，也無法直接成為后續(xù)加工的定位面，從而為高精度的修整帶來困難。目前國內(nèi)外較常采用的平行度誤差修整通常采用超精密機(jī)械與特殊設(shè)計的夾具配合實現(xiàn)。采用專家數(shù)據(jù)庫智能控制系統(tǒng)的納米級超精密平面拋光機(jī)，通過增加偏心砝碼來施加偏心壓力，利用各點壓力不同去除率不同的原理來修整工件的平行度納米級超精密平面拋光機(jī)工件微量去除的控制方法，常敏，袁巨龍，呂冰海等，機(jī)械工程師，2003 (9)， 這種方法修整后可以獲得需要的平行度，但是也帶來了成本大幅增加的弊端。另一種方法應(yīng)用于軸承座的平行度修整，論文作者設(shè)計了一副微磁吸夾具，并采用側(cè)向壓板定位零件的方式實現(xiàn)對軸承座兩表面平行度的固定和磨削加工軸承座的超精密平行度磨削加工， 羌新建，電子機(jī)械工程，2003，45-46頁。這種方法采用互為基準(zhǔn)的加工思想提高相應(yīng)面的平行度，因此僅適用于兩個表面都可加工且都可以作為定位面的情況。綜上所述，已有的方法所修整的兩個面均無內(nèi)凹表面，且都可以以這兩個面中的任何一個面直接作為定位面進(jìn)行精密修整。但是現(xiàn)實生產(chǎn)加工中還存在另一類零件或組件，有平行度要求的兩個面中包含一內(nèi)凹表面，且該面由于經(jīng)過了表面強(qiáng)化后不能進(jìn)行再加工，也無法在修整中作為定位面，因此現(xiàn)有方法無法實現(xiàn)對此類表面的平行度的修整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于定位面擬合的平行度修整法來加工帶有一內(nèi)凹表面的兩表面平行度，用于提高精密組件或零件的平行度。本發(fā)明的技術(shù)方案如下(1)以有平行度公差要求的兩個面中的非內(nèi)凹表面為基準(zhǔn)，測量組件或零件的內(nèi)凹表面上均布在同一圓周上的至少三點，這些點通過最小二乘法擬合出內(nèi)凹表面的最小二乘平面，該最小二乘平面即為內(nèi)凹面的定位擬合面。計算非內(nèi)凹表面靠近邊緣位置的不在同一直線上至少任意三點到內(nèi)凹表面的定位擬合面的距離，將三個距離中的最小距離置零；除置零點的位置以外，其它位置的距離與最小距離求差，獲得有平行度公差要求中的非內(nèi)凹表面的取點位置需要去除的量。(2)將非內(nèi)凹表面所在零件固定在平行度修整夾具上，根據(jù)前面計算得到的組件或零件取點位置的去除量，調(diào)整夾具的微調(diào)螺旋機(jī)構(gòu)，以距離置零位置為零點，非內(nèi)凹表面上相應(yīng)的取點位置高出的距離就是對應(yīng)的去除量。(3)將夾具放在工作臺上，調(diào)整刀具對非內(nèi)凹表面進(jìn)行修整。 (4)修整完成后重新以非內(nèi)凹表面為基準(zhǔn)，測量零件或組件內(nèi)凹表面與非內(nèi)凹表面的平行度；若平行度滿足預(yù)期目標(biāo)，則修整完成，否則重復(fù)上面的步驟1 3，直到非內(nèi)凹表面與內(nèi)凹表面的平行度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本發(fā)明的效果和益處是采用擬合定位面代替內(nèi)凹表面，與另一平面進(jìn)行平行度修整，該方法原理簡單，可以將零件或組件兩個表面的平行度由20 60 μ m修整到5 μ m以內(nèi)，解決了內(nèi)凹表面不能作為定位面的問題。


圖1是待修整組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是組件底面示意圖。圖3是組件底面去除量求解圖。圖中1組件底面，2最小二乘定位面，3內(nèi)凹表面，4第一測點，5第二測點，6第三測點，7第四測點，8第五測點，9第六測點，10第七測點。
具體實施例方式下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明專利的具體實施例。所修整組件的底面是一個平面，正面帶有一內(nèi)凹表面，內(nèi)凹表面為直徑為14mm的圓形，要求組件底面和內(nèi)凹表面的平行度在5 μ m內(nèi)。1.三點決定一平面，所以首先以第五測點8、第六測點9和第七測點10所在的組件底面為基準(zhǔn)，測量組件內(nèi)凹表面上均布在直徑為13mm圓周上的第一測點4、第二測點5、第三測點6和第四測點7，四點的坐標(biāo)分別為4 (0，
權(quán)利要求
1. 一種基于定位面擬合的平行度修整法，其特征在于如下步驟(1)以有平行度公差要求的兩個面中的非內(nèi)凹平面為基準(zhǔn)，測量組件或零件的內(nèi)凹表面上至少三點，這些點通過最小二乘法擬合出內(nèi)凹表面的最小二乘平面，該最小二乘平面即為內(nèi)凹面的定位擬合面；計算非內(nèi)凹表面上的至少三點到內(nèi)凹表面的定位擬合面的距離，將三個距離中的最小距離置零；除置零點的位置以外，其它位置的距離與最小距離求差，獲得有平行度公差要求中的非內(nèi)凹平面的取點位置需要去除的量；(2)將非內(nèi)凹面所在零件或組件固定在夾具上，根據(jù)前面計算得到的零件或組件取點位置的去除量，調(diào)整夾具，以距離置零位置為零點，非內(nèi)凹平面上相應(yīng)的取點位置高出對應(yīng)的去除量；(3)將夾具放在工作臺上，對非內(nèi)凹表面進(jìn)行修整；(4)修整完成后重新以非內(nèi)凹表面為基準(zhǔn)，測量零件或組件內(nèi)凹表面三個以上的點得到的內(nèi)凹平面與非內(nèi)凹平面的平行度；若平行度滿足預(yù)期目標(biāo)，則修整完成，否則重復(fù)上面的步驟1 3，直到非內(nèi)凹平面與內(nèi)凹表面的平行度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明屬于精密加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于定位面擬合的平行度修整法。其特征是以非內(nèi)凹表面為基準(zhǔn)，通過測量內(nèi)凹表面上的點擬合內(nèi)凹表面的最小二乘平面，計算非內(nèi)凹表面的至少三點到擬合面的距離，將最小距離置零，其它距離與最小距離求差得出非內(nèi)凹面上取點位置的去除量；將組件固定在夾具上，調(diào)節(jié)夾具，以距離置零位置為零點，使非內(nèi)凹表面取點位置高出零點對應(yīng)的去除量；對組件非內(nèi)凹表面進(jìn)行修整；重新測量組件兩表面平行度；若滿足要求，則修整完成，否則重復(fù)上面的步驟，直到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本發(fā)明原理簡單，可將零件或組件兩表面的平行度由20～60μm修整到5μm以內(nèi)，解決了內(nèi)凹表面不能作為定位面的問題。
文檔編號B23P9/00GK102284827SQ20111020247
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者劉海斌, 劉立平, 王曉東, 羅怡, 胡明明, 陳亮, 陳勇 申請人:大連理工大學(xué)