一種局部錐面配合輪的加工方法及所使用的測試夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于特殊零件的數控加工領域，更具體的說，是涉及一種局部錐面配合輪的加工方法及測試夾具。
【背景技術】
[0002]攝影機需要根據攝影的角度、方位快速調整攝影機的安裝底座，在底座零件中，有許多精度較高的錐面配合輪需要加工。
[0003]目前，精度較高的錐面配合輪加工方法通常是利用精密壓鑄的方法來一次成形。由于每一種規格的錐面配合輪需要制作一套精密模具，而壓鑄模具制造成本高，對于小批量的產品生產來說，造成單件產品成本的提高。同時，由于模具反復使用，制造出來的錐面配合輪精度不穩定，且錐面修整不方便。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種采用通用三軸立式數控加工中心，對錐面進行加工，以降低生產成本，提高加工精度的局部錐面配合輪的加工方法。
[0005]本發明的另一個目的是提供一種用于檢測所加工錐面配合輪的測試夾具。
[0006]為實現本發明的目的所采用的技術方案是:
[0007]一種局部錐面配合輪的加工方法，所述局部錐面配合輪沿圓周設置有多個內凹的第一圓柱面，相鄰所述第一圓柱面的外圍為第二圓柱面，所述第一圓柱面內兩端分別通過第一小錐面和第二小錐面與所述第二圓柱面連接，該加工方法包括下述步驟:
[0008](I)在沖壓機上根據零件尺寸要求進行沖壓，除了所述局部錐面配合輪的第一小錐面和第二小錐面外，其它面都一次沖壓成形，沖壓加工后的所述第一圓柱面的外延部分與所述第二圓柱面連接；
[0009](2)根據零件尺寸要求，建立所述局部錐面配合輪的三維模型；
[0010](3)修改步驟(2)建立的零件三維模型，刪掉所述第一圓柱面，延伸修正所述第二圓柱面兩側的第一小錐面和第二小錐面，使位于同一所述第一圓柱面內的第一小錐面和第二小錐面連成一體，變為整體的圓錐面；
[0011 ] (4)在數控編程軟件中，建立錐形仿形銑刀，所述錐形仿形銑刀底部半徑等于步驟
(3)中建立的零件三維模型中的所述圓錐面的底部最小半徑，所述錐形仿生銑刀的錐度與零件的所述圓錐面的錐度一致；
[0012](5)采用二維輪廓仿形加工方式，選擇步驟(3)中建立的零件三維模型中的所述圓錐面中的最大外輪廓面，計算產生仿形數控程序，所述仿形數控程序以所述錐形仿形銑刀的最底邊半徑為計算依據；
[0013](6)調整磨刀機砂輪或刀具的角度，利用磨刀機對所述錐形仿形銑刀的錐度進行磨削，使所述錐形仿形銑刀的錐度滿足圖紙錐度要求，利用所述錐形仿形銑刀完成零件的加工。
[0014]加工完成后，對所加工零件的尺寸進行測試，利用數顯深度尺測量零件的頂面到測試夾具頂面的距離，如果所測試的尺寸高度滿足要求，可完成后續的零件加工，如果高度減少，則調整程序中刀具的z向深度，直到滿足要求為止；同時在測試夾具的圓錐凸臺上涂抹紅丹粉，查看所述第一小錐面和第二小錐面上紅丹粉是否均勻涂抹，如果均勻，說明所加工的錐面角度滿足要求，如果不均勻，需要重新磨削刀具的刀刃角度；所述測試夾具包括底座，所述底座頂面上有多個旋轉分布的圓錐凸臺，所述局部錐面配合輪的錐頂與所述圓錐凸臺的錐頂方向相反；每個所述圓錐凸臺的錐度等于零件的所述圓錐面錐度，所述圓錐凸臺的中心軸線到所述多個圓錐凸臺的旋轉中心軸線距離等于所述錐面配合輪的所述圓錐面中心線到中心通孔軸線的距離；所述圓錐凸臺的底部半徑和所述圓錐面的上圓邊半徑相差某一數值，根據錐度的正切函數關系，確定當所述錐面配合輪按標準尺寸加工時，所述錐面配合輪底面到所述測試夾具頂面的距離正好滿足錐度的正切函數關系。
[0015]在加工中，每隔5個零件檢測一次，如果錐面高度有變化，則表示所述錐形仿形銑刀有微小磨損，需重新調整程序或更換新的錐形仿形銑刀。
[0016]一種測試夾具，包括底座，所述底座頂面上有多個旋轉分布的圓錐凸臺，每個所述圓錐凸臺的錐度等于零件的所述圓錐面的錐度，所述圓錐凸臺的中心軸線到所述多個圓錐凸臺的旋轉中心軸線的距離等于所述錐面配合輪的所述圓錐面中心線到中心通孔軸線的距離；所述圓錐凸臺的底部半徑和所述圓錐面的上圓邊半徑相差某一數值，根據錐度的正切函數關系，確定當所述錐面配合輪按標準尺寸加工時，所述錐面配合輪底面到所述測試夾具頂面的距離正好滿足錐度的正切函數關系。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0018]1、本發明的局部錐面配合輪的加工方法采用通用三軸立式數控加工中心對錐面倒角進行加工，而無需專用的壓鑄模具或專用的倒角機，為小批量局部錐面配合輪生產節省成本。
[0019]2、本發明的加工方法對于錐面直徑有微小變動的零件加工，只需調整數控仿形程序的進刀深度，即可控制和微調。加工調整簡單方便。
[0020]3、本發明的測試夾具結構簡單，使用方便。
【附圖說明】
[0021]圖1所示為配合輪的錐面局部放大圖；
[0022]圖2所示為沖壓工藝完成后的零件圖；
[0023]圖3所示為錐面修改后的零件圖；
[0024]圖4所示為本發明的局部錐面配合輪的加工方法中的零件加工工裝圖；
[0025]圖5所示為零件檢測夾具的立體圖；
[0026]圖6所示為零件檢測夾具的俯視圖；
[0027]圖7所示為零件與檢測夾具裝配圖；
[0028]圖8所示為檢測夾具圓錐凸臺與錐面配合輪接觸處局部放大圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖和并以攝影機底座的錐面配合輪為具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0030]本發明所加工的攝影機底座的錐面配合輪3的示意圖如圖1所示，所述局部錐面配合輪3沿圓周設置有多個內凹的第一圓柱面5，相鄰所述第一圓柱面5的外圍為第二圓柱面6，每個所述第一圓柱面5內兩端分別通過第一小錐面11和第二小錐面12與所述第二圓柱面6連接。本實施例中的錐面配合輪3的外圍第二圓柱面6的直徑為54.3_，四周有24個半徑為3mm的第一圓柱面5，在每個第一圓柱面5的兩側有第一小錐面11和第二小錐面12，零件有中心圓孔4。該錐面配合輪3的加工方法如下:
[0031](I)利用厚度為2mm的鍍鋅鋼板，在沖壓機上根據零件尺寸要求進行沖壓，沖壓完成后的零件如圖2所示，除了所述局部錐面配合輪3的第一小錐面11和第二小錐面12外，其它面都一次沖壓成形，沖壓加工后的所述第一圓柱面5的外延部分與所述第二圓柱面6連接，第一圓柱面5及其外延部分形成沖壓后的圓柱面13。局部錐面配合輪3外圍的第二圓柱面6直徑為54.3mm,沖壓后的圓柱面13的半徑R為3_，沖壓后的圓柱面13的軸線到零件中心的距離為28mm。
[0032](2)根據零件尺寸要求，建立局部錐面配合輪3的三維模型，所述第一小錐面11和第二小錐面12按尺寸要求畫。
[0033](3)修改步驟(2)建立的零件三維模型，因沖壓后的圓柱面13已經成形，數控加工時為不影響第一圓柱面5的加工，將第一圓柱面5刪掉，延伸修正第一小錐面11和第二小錐面12，使位于同一所述第一圓柱面5內的第一小錐面11和第二小錐面12連成一體，變為整體的圓錐面7，每個圓錐面7包括上圓邊9和下圓邊10，錐面修改后的零件圖如圖3所示。該零件圖只用于數控編程中產生錐面的加工程序。對第一小錐面11和第二小錐面12進行連接修改，目的使二維輪廓仿形程序的軌跡連續，減少加工中抬刀和下刀時間，提高加工效率。
[0034](4)采用工裝8和壓板裝夾多個局部錐面配合輪3。