專利名稱：一種連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法
一種連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法技術領域：
本發(fā)明涉及零件加工領域，尤其是涉及一種外圓面設為多個錐面的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法。背景技術：
一種連續(xù)錐面細長軸類零件，其總長2300mm，重740Kg，該零件的外圓面由至少三個連續(xù)的錐面組成，該零件細長軸的直徑尺寸在Φ 140 Φ 260之間，零件錐面的錐度較小且長度較長，同時其外圓所有尺寸公差在士0. 025mm以內，表面粗糙度全部Ral. 6 ；由于該零件為細長軸類零件，且其外圓面又是由多個呈連續(xù)狀的錐面組成，因此，在加工時選用高精度數(shù)控車床在一次裝夾過程中將該零件的各個錐面一次走刀車出是最理想方法；在實際操作中，由于加工后很難找到該零件外圓面上相鄰兩個錐面之間的拐點位置，同時又由于該零件錐面的錐度尺寸公差要求很嚴，所以，在加工過程中準確地測量該零件的錐面尺寸是確定該零件最終合格與否的關鍵問題；
目前，針對外圓錐面尺寸的檢測方法有以下三種1、利用專用錐面檢測工具檢測，如通過SKF外錐測量工具、正弦規(guī)或圓錐套規(guī)等來檢測錐面尺寸；2、通過在三坐標測量機上取點測量計算出錐面尺寸；3、通過與相配同錐度零件的內錐面著色接觸的情況來間接檢查確定；在針對上述的連續(xù)錐面細長軸類零件檢測時，第一種方法在檢測不同的錐面時需要不同的專用檢測工具，并且由于在測量時需要測量基準面，因此該方法不易對多個連續(xù)的錐面進行準確測量；而第二種方法因受限于三坐標測量機的規(guī)格及測量要求，因此也較難對所述零件進行準確檢測；第三種方法又與第一種方法相似，其不但需要多種測量件而且其檢測過程繁瑣，不便準確操作；
綜上所述，由于現(xiàn)行的檢測方法存在有或多或少的不便因素，因而導致了所述的連續(xù)錐面細長軸類零件在加工過程中無法得到準確有效的檢查測量，即該零件在加工完成后不可避免的存在有偏差，進而使該零件在實際應用中存在著影響其正常使用的不利因素或安 ^^^ 急 ^^ ο
發(fā)明內容
為了克服背景技術中的不足，本發(fā)明提供了一種連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述的方法能夠在連續(xù)錐面細長軸類零件的加工過程中簡單快速的對所加工零件進行準確有效的檢測，從而準確的確定了加工出的零件合格與否。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述的方法包含試加工、精度測量、最終加工和最終檢測四個階段；
一、所述的試加工階段步驟如下
a)、先根據(jù)零件外圓面上的各錐面直徑和長度的尺寸要求，以從直徑最小處開始起刀， 按零件各錐面尺寸的標準值來編制數(shù)控機床的加工程序；所述的標準值為不考慮公差的數(shù)值；
b)、在零件外圓面上的第一個錐面之前增加與該錐面起始點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；在零件外圓面上的最后一個錐面之后增加與該錐面終點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；同時，在零件外圓面上每兩個錐面之間各增加一段與增加處前一段錐面終點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；
C)、通過程序中零點偏置，將零件的輪廓線沿直徑方向向外平移，同時在不傷及零件本體的前提下保留余量2 3 mm ；
d)、按上述編制的加工程序對零件進行試加工。二、所述的精度測量階段步驟如下
a)、試加工完成后，零件不下機床，直接對零件外圓面上所加工出的各圓柱的直徑進行多截面測量并做記錄，測量時每個截面均設四個測量點，且每相鄰的兩個測量點至圓心之間的夾角為45° ；
b)、對零件起點到終點之間的長度進行多位置測量并做記錄；
C)、將上述步驟中記錄的零件數(shù)值與數(shù)控程序中理論數(shù)值之間的差值做為數(shù)控機床精加工程序在直徑方向及長度方向的程序補償值，即將數(shù)控程序中的理論數(shù)值減去實際測量數(shù)值后的數(shù)值作為程序補償值。三、所述的最終加工階段步驟如下
a)、精度測量完成后，按零件的標準尺寸并考慮尺寸公差要求編制數(shù)控機床的精加工程序，并按精度測量階段確定的程序補償值對精加工程序進行調整，即以零件的標準尺寸并考慮公差的數(shù)值減去程序補償值后的數(shù)值作為精加工程序中設定的數(shù)值； b)、按精加工程序通過在直徑方向零點偏置Imm ；
c)、按最終檢測階段檢測步驟對試加工后的零件進行檢測，如果檢測結果符合要求，則精加工程序不進行修改；如果檢測結果不符合要求，則再次進行精度測量階段的操作，并計算出新的程序補償值，然后按新的程序補償值對精加工程序進行調整以使檢測結果符合要求；此時，所檢測圓柱直徑的實際測量值為該圓柱的標準尺寸且考慮尺寸公差后的數(shù)值加上零點偏置數(shù)值的兩倍即檢測結果符合要求；
d)、按精加工程序加工零件外圓面上的連續(xù)錐面，并在加工結束后再次實施最終檢測階段的步驟，以確認所加工零件符合要求；當所加工零件確認合格后，將所加工零件的第一個錐面前的圓柱和最后一個錐面后的圓柱車掉，即所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法結束。四、所述的最終檢測階段步驟如下
a)、零件不下機床，通過機床在保證程序零點不變的基礎上確定零件外圓面上每兩個錐面之間的拐點位置，并分別標注標記點；
b)、對每個標記點處的直徑進行測量并記錄；
C)、分別以零件外圓面上的每個錐面的前一半錐面上任意一點為起點，在機床刀架上裝百分表或千分表，任意確定一條母線；
d)、沿母線按每個錐面長度數(shù)值的一半拉表，并記錄百分表或千分表在拉表終點位置的顯示值與拉表起點位置的顯示值之間的差值，以測量每個錐面拉表記錄的差值并記錄； 此時，每個錐面拉表記錄的差值允許的范圍在該錐面的[終點直徑值+終點直徑值的上偏差_(起點直徑值_起點直徑值的下偏差)]/4與[終點直徑值_終點直徑值的下偏差_(起點直徑值+起點直徑值的上偏差)]/4之間；
e)、當所加工零件各個標記點處的直徑與各個錐面拉表記錄的差值均被控制在允許的公差范圍內時，表示所加工零件合格。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述試加工階段步驟中車出的圓柱長度均設定為10mm。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述試加工階段步驟中零件的輪廓線沿直徑方向向外平移，同時保留余量2mm。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述方法中的加工程序和精加工程序均設為一刀連續(xù)車出零件外圓面上的多個錐面。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述的精度測量階段a)步驟中設為直接利用外徑千分尺對零件外圓面上所加工出的各圓柱的直徑進行多截面測量。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述的精度測量階段b)步驟中設為利用內徑千分尺對零件起點到終點之間的長度進行多位置測量。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述的最終檢測階段b)步驟中設為利用千分尺對每個標記點處的直徑進行測量。所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，當需要加工最后一個錐面之后帶有圓柱的零件時，所述方法中的試加工階段b)步驟能夠不設置在零件最后一個錐面之后的車圓柱程序。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法利用了數(shù)控機床本身的特點， 通過編制相應的數(shù)控加工程序來加工連續(xù)錐面細長軸類零件，并適時的在加工過程中通過測量所加工零件的相應數(shù)值，再根據(jù)所測量的數(shù)值來調整程序對零件進行精加工，從而不但達到了簡單快速的對所加工零件的多個錐面進行準確有效的檢測的目的，而且還同時確保了零件的精度及尺寸均能符合設計要求，即準確的確定了加工出的零件是否合格。

圖1是所述方法中試加工階段完成后的連續(xù)錐面細長軸類零件示意圖； 圖2是通過所述方法最終加工完成后的連續(xù)錐面細長軸類零件示意圖。圖中1、錐面；2、圓柱。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內的一切變化和改進，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；
結合附圖1 2，實施本發(fā)明所述的一種連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法需要完成試加工、精度測量、最終加工和最終檢測四個階段； 一、所述的試加工階段步驟如下
a)、先根據(jù)零件外圓面上的各錐面1直徑和長度的尺寸要求，以從零件的最小直徑處開始起刀，并按零件各錐面尺寸的標準值來編制數(shù)控機床的加工程序；所述的標準值為不考慮公差的數(shù)值；
b)、補充加工程序，在零件外圓面上的第一個錐面之前增加與該錐面起始點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱2長度設為8 15mm ；在零件外圓面上的最后一個錐面之后增加與該錐面終點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；同時，在零件外圓面上每兩個錐面之間各增加一段與增加處前一段錐面終點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；在此步驟中，車出的圓柱長度均優(yōu)選設定為10mm，這些圓柱起到了便于測量所加工零件外圓面相應數(shù)值的目的，從而便于根據(jù)所測量的準確數(shù)值來調整數(shù)控程序對零件進行精加工；在實際操作中，由于在不同的應用時對零件的外形有不同的要求，因此當需要加工最后一個錐面之后帶有圓柱的零件時，能夠不在本步驟中設置零件最后一個錐面之后的車圓柱程序；
c)、通過程序中零點偏置，將零件的輪廓線沿直徑方向向外平移，同時在不傷及零件本體的前提下保留余量2 3 mm，優(yōu)選為保留余量2mm ；
d)、按上述編制的加工程序對零件進行試加工。二、所述的精度測量階段步驟如下
a)、試加工完成后，零件不下機床，直接對零件外圓面上所加工出的各圓柱的直徑進行多截面測量并做記錄，此時優(yōu)選為利用外徑千分尺進行測量，且測量時每個截面均設四個測量點，且每相鄰的兩個測量點至圓心之間的夾角為45° ；
b)、對零件起點到終點之間的長度進行多位置測量并做記錄，優(yōu)選為利用內徑千分尺進行測量；
C)、將上述步驟中記錄的零件數(shù)值與數(shù)控程序中理論數(shù)值之間的差值做為數(shù)控機床精加工程序在直徑方向及長度方向的程序補償值，即將數(shù)控程序中的理論數(shù)值減去實際測量數(shù)值后的數(shù)值作為程序補償值；例如所測量圓柱在數(shù)控程序中的理論數(shù)值為Φ200πιπι，實際測量值為Φ200. 02mm，則該圓柱的程序補償值為-0. 02mm。三、所述的最終加工階段步驟如下
a)、精度測量完成后，按零件的標準尺寸并考慮尺寸公差要求編制數(shù)控機床的精加工程序，并按精度測量階段確定的程序補償值對精加工程序進行調整，即以零件的標準尺寸并考慮尺寸公差的數(shù)值減去程序補償值后的數(shù)值作為精加工程序中設定的數(shù)值；例如所測量圓柱的直徑標準尺寸考慮公差后要求加工至Φ200-0. 04mm，而該圓柱在精度測量階段的程序補償值為-0. 02mm，則在編制該圓柱的加工程序時將該圓柱的直徑設為 Φ 200-0. 02mm ；
b) 、按精加工程序通過在直徑方向零點偏置Imm后對零件進行加工，即在對零件的外圓面進行加工時保留2mm余量；
c)、按最終檢測階段檢測步驟對已加工零件進行檢測，如果檢測結果符合要求，則精加工程序不進行修改；如果檢測結果不符合要求，則再次進行精度測量階段的操作，并計算出新的程序補償值，然后按新的程序補償值對精加工程序進行調整以使檢測結果符合要求； 此時，所檢測圓柱直徑的實際測量值為該圓柱的標準尺寸且考慮尺寸公差后的數(shù)值加上零點偏置數(shù)值的兩倍即檢測結果符合要求，否則為不符合要求；
d)、按精加工程序加工零件外圓面上的連續(xù)錐面，并在加工結束后再次實施最終檢測階段的步驟，以確認所加工零件符合要求；當所加工零件確認合格后，將所加工零件的第一個錐面前的圓柱和最后一個錐面后的圓柱車掉，即所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法結束。四、所述的最終檢測階段步驟如下a)、由于連續(xù)錐面車完后很難找到各錐面間拐點位置，所以零件不下機床，此時通過機床在保證程序零點不變，即在數(shù)控程序軌跡不會變化的基礎上確定零件外圓面上每兩個錐面之間的拐點位置，并分別標注標記點；
b)、對每個標記點處的直徑進行測量并記錄，優(yōu)選為利用內徑千分尺測量每個標記點處的直徑值；
C)、分別以零件外圓面上的每個錐面的前一半錐面上任意一點為起點，在機床刀架上裝百分表或千分表，任意確定一條母線；
d)、沿母線按每個錐面長度數(shù)值的一半拉表，并記錄百分表或千分表在拉表終點位置的顯示值與拉表起點位置的顯示值之間的差值，以測量每個錐面拉表記錄的差值并記錄， 此時，每個錐面拉表記錄的差值允許的范圍在該錐面的[終點直徑值+終點直徑值的上偏差_(起點直徑值_起點直徑值的下偏差)]/4與[終點直徑值_終點直徑值的下偏差_(起點直徑值+起點直徑值的上偏差)]/4之間；
e)、當所加工零件各個標記點處的直徑與各個錐面拉表記錄的差值均被控制在允許的公差范圍內時，表示所加工零件合格。所述方法中的加工程序和精加工程序均設為一刀連續(xù)車出零件外圓面上的多個錐面，從而避免了在加工中因出現(xiàn)間斷而產生誤差，即有效保證了零件各錐面錐度正確及各錐面起點直徑和終點直徑正確，進而確定加工出的錐面正確。以上內容中未細述部份為現(xiàn)有技術，故未做細述。
權利要求
1. 一種連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述的方法包含試加工、精度測量、最終加工和最終檢測四個階段；一、所述的試加工階段步驟如下a)、先根據(jù)零件外圓面上的各錐面(1)直徑和長度的尺寸要求，以從直徑最小處開始起刀，按零件各錐面尺寸的標準值來編制數(shù)控機床的加工程序；所述的標準值為不考慮公差的數(shù)值；b)、在零件外圓面上的第一個錐面之前增加與該錐面起始點直徑相同的車圓柱程序， 且車出的圓柱(2)長度設為8 15mm ；在零件外圓面上的最后一個錐面之后增加與該錐面終點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；同時，在零件外圓面上每兩個錐面之間各增加一段與增加處前一段錐面終點直徑相同的車圓柱程序，且車出的圓柱長度設為8 15mm ；C)、通過程序中零點偏置，將零件的輪廓線沿直徑方向向外平移，同時在不傷及零件本體的前提下保留余量2 3 mm ；d)、按上述編制的加工程序對零件進行試加工；二、所述的精度測量階段步驟如下a)、試加工階段完成后，零件不下機床，直接對零件外圓面上所加工出的各圓柱的直徑進行多截面測量并做記錄，測量時每個截面均設四個測量點，且每相鄰的兩個測量點至圓心之間的夾角為45° ；b)、對零件起點到終點之間的長度進行多位置測量并做記錄；c)、將上述步驟中記錄的零件數(shù)值與數(shù)控程序中理論數(shù)值之間的差值做為數(shù)控機床精加工程序在直徑方向及長度方向的程序補償值，即將數(shù)控程序中的理論數(shù)值減去實際測量數(shù)值后的數(shù)值作為程序補償值；三、所述的最終加工階段步驟如下a)、精度測量階段完成后，按零件的標準尺寸并考慮尺寸公差要求編制數(shù)控機床的精加工程序，并按精度測量階段確定的程序補償值對精加工程序進行調整，即以零件的標準尺寸并考慮公差的數(shù)值減去程序補償值后的數(shù)值作為精加工程序中設定的數(shù)值；b)、按精加工程序通過在直徑方向零點偏置Imm；c)、按最終檢測階段檢測步驟對試加工后的零件進行檢測，如果檢測結果符合要求，則精加工程序不進行修改；如果檢測結果不符合要求，則再次進行精度測量階段的操作，并計算出新的程序補償值，然后按新的程序補償值對精加工程序進行調整以使檢測結果符合要求；此時，所檢測圓柱直徑的實際測量值為該圓柱的標準尺寸且考慮尺寸公差后的數(shù)值加上零點偏置數(shù)值的兩倍即檢測結果符合要求；d)、按精加工程序加工零件外圓面上的連續(xù)錐面，并在加工結束后再次實施最終檢測階段的步驟，以確認所加工零件符合要求；當所加工零件確認合格后，將所加工零件的第一個錐面前的圓柱和最后一個錐面后的圓柱車掉，即所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法結束；四、所述的最終檢測階段步驟如下a)、零件不下機床，通過機床在保證程序零點不變的基礎上確定零件外圓面上每兩個錐面之間的拐點位置，并分別標注標記點；b)、對每個標記點處的直徑進行測量并記錄；C)、分別以零件外圓面上的每個錐面的前一半錐面上任意一點為起點，在機床刀架上裝百分表或千分表，任意確定一條母線；d)、沿母線按每個錐面長度數(shù)值的一半拉表，并記錄百分表或千分表在拉表終點位置的顯示值與拉表起點位置的顯示值之間的差值，以測量每個錐面拉表記錄的差值并記錄； 此時，每個錐面拉表記錄的差值允許的范圍在該錐面的[終點直徑值+終點直徑值的上偏差_(起點直徑值-起點直徑值的下偏差)]/4與[終點直徑值_終點直徑值的下偏差-(起點直徑值+起點直徑值的上偏差)]/4之間；e)、當所加工零件各個標記點處的直徑與各個錐面拉表記錄的差值均被控制在允許的公差范圍內時，表示所加工零件合格。
2.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述試加工階段步驟中車出的圓柱長度均設定為10mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述試加工階段步驟中零件的輪廓線沿直徑方向向外平移，同時保留余量2mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述方法中的加工程序和精加工程序均設為一刀連續(xù)車出零件外圓面上的多個錐面。
5.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述的精度測量階段a)步驟中設為利用外徑千分尺對零件外圓面上所加工出的各圓柱的直徑進行多截面測量。
6.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述的精度測量階段b)步驟中設為利用內徑千分尺對零件起點到終點之間的長度進行多位置測量。
7.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是所述的最終檢測階段b)步驟中設為利用內徑千分尺對每個標記點處的直徑進行測量。
8.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，其特征是當需要加工最后一個錐面之后帶有圓柱的零件時，所述方法中的試加工階段b)步驟能夠不設置在零件最后一個錐面之后的車圓柱程序。
全文摘要
一種涉及零件加工領域的連續(xù)錐面細長軸類零件的加工及檢測方法，所述的方法利用數(shù)控機床本身的特點，通過編制相應的數(shù)控加工程序來加工連續(xù)錐面細長軸類零件，并適時的在加工過程中通過測量所加工零件的相應數(shù)值，再根據(jù)所測量的數(shù)值來調整程序對零件進行精加工，從而不但達到了簡單快速的對所加工零件的多個錐面進行準確有效的檢測的目的，而且還同時確保了加工出的零件精度及尺寸均能符合設計要求。
文檔編號G05B19/401GK102331747SQ20111023929
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權日2011年8月19日
發(fā)明者張永紅, 張翠桃, 王智敏, 郭靜遠 申請人:中信重工機械股份有限公司, 洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司