專利名稱：一種激光切割零件的快速定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光切割零件的快速定位方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈦合金薄板類零件在飛機(jī)研制過程中被大量的使用，但是這種零件的手工加工難度非常大。隨著大型五坐標(biāo)激光切割設(shè)備的引入，實現(xiàn)了超塑成型的薄板類鈦合金零件外緣的激光切割加工代替了原始的手工加工。激光切割加工相對于手工加工不但效率得到很大的提高，而且加工準(zhǔn)確度更是有了充分的保障。激光切割零件時通常采用的定位方法:在零件工裝上設(shè)計幾處定位孔，工裝加工完成后放置于激光切割機(jī)內(nèi)，將激光發(fā)生器與定位孔最大限度的靠近，并記錄當(dāng)位置的坐標(biāo)值。然后通過記錄的坐標(biāo)值與原設(shè)計狀態(tài)的坐標(biāo)值擬合，以反求出零件在激光切割機(jī)坐標(biāo)系下的位置進(jìn)行零件編程。在零件的切割加工過程中，零件的工裝不能發(fā)生任何移動，否則需要重新仿形測量定位孔的實際位置，每次更換零件工裝都需要重新進(jìn)行一次仿形測量。以上定位方法存在以下問題:由于激光發(fā)生器只能夠最大限度的接近零件工裝，因此得到的值不夠準(zhǔn)確，且測量過程中只能夠緩慢操作以防止激光發(fā)生器碰到零件表面造成激光發(fā)生器的損壞。此外不同的工作人員的操作水平也不相同，測量值也存在較大的差異，因此很難保證最終加工出的零件的精度，導(dǎo)致零件報廢情況時有發(fā)生，最后只能夠采取留有少量余量采用人工手工加工的方式，這樣使得激光切割加工沒有起到其關(guān)鍵的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種激光切割零件的快速定位方法，其快速、高效、準(zhǔn)確的零件定位方式保證了激光切割零件的精度與效率。本發(fā)明的技術(shù)方案:一種激光切割零件的快速定位方法，包括以下具體步驟:
(1)在零件工裝設(shè)計軟件內(nèi)建立激光切割機(jī)坐標(biāo)系:在用于零件工裝設(shè)計的軟件內(nèi)建立與激光切割機(jī)編程軟件匹配的激光切割機(jī)坐標(biāo)系，零件工裝基于此坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)計；
(2)在激光切割機(jī)內(nèi)增加反射靶點安裝位置:在激光切割機(jī)內(nèi)增加用于激光投影儀定位用的反射靶點安裝位置，反射靶點的數(shù)量不少于6個且分散在激光切割機(jī)內(nèi)；
(3 )零件工裝的設(shè)計:在零件工裝上增加用于零件工裝定位用的定位點，定位點的數(shù)量至少為3個且分散在零件工裝上；
(4)確定激光投影信息:記錄反射靶點坐標(biāo)和定位點坐標(biāo)，將反射靶點的坐標(biāo)值與定位點的坐標(biāo)值輸入到激光投影儀中，激光投影儀捕獲反射靶點完成理論坐標(biāo)系與實物坐標(biāo)系的統(tǒng)一，激光投影儀將理論狀態(tài)下的定位點投影到零件工裝表面后形成投影點；
(5)零件工裝的定位:將激光投影儀投射出的投影點與零件工裝上的實際定位點重合來完成零件工裝的定位；
(6)編程:將零件工裝和零件的參數(shù)同時導(dǎo)入激光切割機(jī)編程軟件中進(jìn)行編程； (7)零件切割。所述的零件工裝采用柔性零件工裝，該工裝的型面能夠按照理論數(shù)據(jù)驅(qū)動進(jìn)行變化，能夠變化出精度及量程范圍內(nèi)的任意型面。本發(fā)明的有益效果:①相比仿形擬合定位，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)零件工裝的精準(zhǔn)定位，保證了零件切割的精度，能夠?qū)崿F(xiàn)無余量加工，避免了帶余量零件后續(xù)的手工加工的大量問題以及因仿形擬合定位不準(zhǔn)確造成的零件報廢問題；②相比仿形擬合定位，本發(fā)明大大縮短了工作時間，提高了工裝定位的效率；③相比仿形擬合定位，本發(fā)明避免了激光發(fā)生器撞擊工裝表面造成激光發(fā)生器損壞的情況，降低了生產(chǎn)成本的同時也提高了工作效率通過引入柔性零件工裝后，工裝的位置與激光投影儀的位置相對固定，且每次進(jìn)行零件切割前不需要再次定位，更適合飛機(jī)上多品種類零件的小批量生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)的效率。


圖1為本發(fā)明零件工裝定位時的原理示意圖。1-激光投影儀；2_定位點；3_零件工裝。
具體實施例方式如圖1所示，一種激光切割零件的快速定位方法，包括以下具體步驟:
(1)在零件工裝設(shè)計軟件內(nèi)建立激光切割機(jī)坐標(biāo)系:在用于零件工裝設(shè)計的軟件內(nèi)建立與激光切割機(jī)編程軟件匹配的激光切割機(jī)坐標(biāo)系，零件工裝3基于此坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)計；
(2)在激光切割機(jī)內(nèi)增加反射靶點安裝位置:在激光切割機(jī)內(nèi)增加用于激光投影儀I定位用的反射靶點安裝位置，反射靶點的數(shù)量為6個且分散在激光切割機(jī)內(nèi)；
(3)零件工裝的設(shè)計2:在零件工裝3上增加用于零件工裝定位用的定位點2，定位點2的數(shù)量為3個且分散在零件工裝3上；
(4)確定激光投影信息:記錄反射靶點坐標(biāo)和定位點坐標(biāo)，將反射靶點的坐標(biāo)值與定位點的坐標(biāo)值輸入到激光投影儀I中，激光投影儀I捕獲反射靶點完成理論坐標(biāo)系與實物坐標(biāo)系的統(tǒng)一，激光投影儀I將理論狀態(tài)下的定位點投影到零件工裝表面后形成投影點；
(5)零件工裝的定位:將激光投影儀I投射出的投影點與零件工裝3上的實際定位點重合來完成零件工裝的定位；
(6)編程:將零件工裝3和零件的參數(shù)同時導(dǎo)入激光切割機(jī)編程軟件中進(jìn)行編程；
(7)零件切割。所述的零件工裝采用柔性零件工裝，該工裝的型面能夠按照理論數(shù)據(jù)驅(qū)動進(jìn)行變化，能夠變化出精度及量程范圍內(nèi)的任意型面。
權(quán)利要求
1.一種激光切割零件的快速定位方法，其特征在于，包括以下具體步驟: (1)在零件工裝設(shè)計軟件內(nèi)建立激光切割機(jī)坐標(biāo)系:在用于零件工裝設(shè)計的軟件內(nèi)建立與激光切割機(jī)編程軟件匹配的激光切割機(jī)坐標(biāo)系，零件工裝基于此坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)計； (2)在激光切割機(jī)內(nèi)增加反射靶點安裝位置:在激光切割機(jī)內(nèi)增加用于激光投影儀定位用的反射靶點安裝位置，反射靶點的數(shù)量不少于6個且分散在激光切割機(jī)內(nèi)； (3)零件工裝的設(shè)計:在零件工裝上增加用于零件工裝定位用的定位點，定位點的數(shù)量至少為3個且分散在零件工裝上； (4)確定激光投影信息:記錄反射靶點坐標(biāo)和定位點坐標(biāo)，將反射靶點的坐標(biāo)值與定位點的坐標(biāo)值輸入到激光投影儀中，激光投影儀捕獲反射靶點完成理論坐標(biāo)系與實物坐標(biāo)系的統(tǒng)一，激光投影儀將理論狀態(tài)下的定位點投影到零件工裝表面后形成投影點； (5)零件工裝的定位:將激光投影儀投射出的投影點與零件工裝上的實際定位點重合來完成零件工裝的定位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光切割零件的快速定位方法，包括以下具體步驟在零件工裝設(shè)計軟件內(nèi)建立激光切割機(jī)坐標(biāo)系；設(shè)計零件工裝；確定激光投影信息；零件工裝的定位；編程；零件切割。本發(fā)明其快速、高效、準(zhǔn)確的零件定位方式保證了激光切割零件的精度與效率。
文檔編號B23K26/38GK103111764SQ20131008973
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者寧俊義, 武海霞, 蘇力德 申請人:沈陽飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司