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[摘 要]某航空发动机导向叶片两端面在坐标系中为双斜面,同时夹具定位面与坐标平面还存在一夹角,在加工两端面时,为保证加工面垂直工作台,需对加工面进行空间角的计算,即保证加工要求,又使所拼的夹具结构简单、紧凑,由于空间计算非常复杂。本文阐述了某工序拼装线切割夹具时对定位块,定位座角度的计算。
[关键词]叶片 夹具 计算
中图分类号:P714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)28-0397-01
1 工艺分析
工序图如图1,切割两端面,从图中分析加工面为双斜面,所加工的面相对夹具定位基准存在三个角度。采用的机床为三坐标线切割机床,该机床切割零件时需将零件加工面摆正在垂直机床工作台。
2 拼装夹具角度计算
2.1 建立立方图
我们知道,在计算空间平面的角度时,通常采用平面法线的计算方法,将双斜面的计算转换为双斜线的计算,从而使计算简单。
该零件加工面的法线见图2中,根据法线与坐标系的位置关系,建立立体图如图3,粗线为法线在坐标立方体中的位置关系。
2.2 求法线在加工平面上的角度
根据立体图3,求出法线在XY平面上的投影角B和真实角A,也即夹具所求角度,计算过程如下:
已知法线在ZX平面上与X的投影角为3°,法线在ZX平面上的真实角
为5°16′36″
SinA=cos5°16′36″=cos3°=
sinA= cos5°16′36″×cos3°
A=83.93223674°
tgB=tg5°16′36″=
sin3°=tgB=
B=60.46092466
零件裝入夹具中,拼装夹具所调的角度见图4,即90-A=6°4′4″和
B-47.79=12°40′15.33″。
为了使拼装夹具结构紧凑简单,也可以计算出切割平面与定位面1的真实角和与定位面2的转角,由于图3中算出的B角是与XY平面的夹角,因此法线与定位面1的夹角为B-47.79°,建立的立体图如图5
所求的角为A1,B1即法线在定位面1上的夹角和与定位面2的夹角。
所求的角为A1,B1即法线在定位面1上的夹角和与定位面2的夹角。
根据立体图5得:
SinB1=cosA=Sin B-47.79°=SinB1= Sin B-47.79°×cosA
B1=1.3286°=1°19′43″ tgA1=
cosB-47.79°=tgA=tgA1=
A1=5.92107°=5°55′16″
3 结论
计算夹具空间角度的步骤和方法:
1 首先仔细消化工序图,确定定位基准,判断加工部位是单斜还是双斜,并且将工序图摆放在工作位置上。在工序图中建立坐标系,明确已知直线或平面与坐标轴的投影关系。
2 建立坐标系立体图,如果此时计算双斜孔,将孔抽象出来,作出轴线立体图。如果是双斜平面,可用平面法线,作立体图。利用三角涵数求角度。
以上方法和步骤使计算由复杂变简单,同时也能应用在工装制造中双斜面、双斜孔的空间角计算。
参考文献
现代镗铣
画法几何及机械制图
航空工艺装备夹具设计手册
[关键词]叶片 夹具 计算
中图分类号:P714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)28-0397-01
1 工艺分析
工序图如图1,切割两端面,从图中分析加工面为双斜面,所加工的面相对夹具定位基准存在三个角度。采用的机床为三坐标线切割机床,该机床切割零件时需将零件加工面摆正在垂直机床工作台。
2 拼装夹具角度计算
2.1 建立立方图
我们知道,在计算空间平面的角度时,通常采用平面法线的计算方法,将双斜面的计算转换为双斜线的计算,从而使计算简单。
该零件加工面的法线见图2中,根据法线与坐标系的位置关系,建立立体图如图3,粗线为法线在坐标立方体中的位置关系。
2.2 求法线在加工平面上的角度
根据立体图3,求出法线在XY平面上的投影角B和真实角A,也即夹具所求角度,计算过程如下:
已知法线在ZX平面上与X的投影角为3°,法线在ZX平面上的真实角
为5°16′36″
SinA=cos5°16′36″=cos3°=
sinA= cos5°16′36″×cos3°
A=83.93223674°
tgB=tg5°16′36″=
sin3°=tgB=
B=60.46092466
零件裝入夹具中,拼装夹具所调的角度见图4,即90-A=6°4′4″和
B-47.79=12°40′15.33″。
为了使拼装夹具结构紧凑简单,也可以计算出切割平面与定位面1的真实角和与定位面2的转角,由于图3中算出的B角是与XY平面的夹角,因此法线与定位面1的夹角为B-47.79°,建立的立体图如图5
所求的角为A1,B1即法线在定位面1上的夹角和与定位面2的夹角。
所求的角为A1,B1即法线在定位面1上的夹角和与定位面2的夹角。
根据立体图5得:
SinB1=cosA=Sin B-47.79°=SinB1= Sin B-47.79°×cosA
B1=1.3286°=1°19′43″ tgA1=
cosB-47.79°=tgA=tgA1=
A1=5.92107°=5°55′16″
3 结论
计算夹具空间角度的步骤和方法:
1 首先仔细消化工序图,确定定位基准,判断加工部位是单斜还是双斜,并且将工序图摆放在工作位置上。在工序图中建立坐标系,明确已知直线或平面与坐标轴的投影关系。
2 建立坐标系立体图,如果此时计算双斜孔,将孔抽象出来,作出轴线立体图。如果是双斜平面,可用平面法线,作立体图。利用三角涵数求角度。
以上方法和步骤使计算由复杂变简单,同时也能应用在工装制造中双斜面、双斜孔的空间角计算。
参考文献
现代镗铣
画法几何及机械制图
航空工艺装备夹具设计手册