本發(fā)明涉及鑄件缺陷修正領(lǐng)域，具體的說，是一類精鑄件毛坯的缺陷修正方法。

背景技術(shù)：

伴隨著機械加工技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)控（銑削）加工在機械加工行業(yè)尤其是航空航天工業(yè)部門中的應(yīng)用變得更加廣泛。其中飛機結(jié)構(gòu)件中，對其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料厚度尺寸厚的接頭類零件，往往采用精鑄件加工，這樣能極大的縮短零件的加工周期、節(jié)約成本，同時也能解決國內(nèi)目前無法生產(chǎn)出，能達(dá)到設(shè)計要求性能的厚板材現(xiàn)狀等。

但由于國內(nèi)目前精鑄件制造工藝還有所欠缺，生產(chǎn)出的精鑄件毛坯有的還達(dá)不到工藝要求，如圖1所述的某精鑄件零件，該類零件內(nèi)型面精鑄到位，只加工外形翼面，在對該類零件進(jìn)行加工時，大部分零件壁厚尺寸達(dá)不到設(shè)計要求，超差值大約為0.2mm～0.3mm，滿足不了設(shè)計要求，并且實際加工中該類問題往往是加工完后才能被發(fā)現(xiàn)，給生產(chǎn)進(jìn)度、零件質(zhì)量帶來極大的不利影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一類精鑄件毛坯的缺陷修正方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能提前發(fā)現(xiàn)精鑄件缺陷，導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度延長的問題。本發(fā)明通過測量精鑄件毛坯獲得毛坯的實際測量點數(shù)據(jù)，并將該實際測量點數(shù)據(jù)導(dǎo)入零件的理論三維數(shù)模，獲得實際測量點數(shù)據(jù)和理論測量點數(shù)據(jù)的偏差，根據(jù)該偏差判斷偏差是否在合格范圍內(nèi)，并對不合格的毛坯進(jìn)行缺陷修復(fù)，實現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，減少不必要的加工成本的效果。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一類精鑄件毛坯的缺陷修正方法，所述方法步驟包括：

s100.獲得以第一坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的實際測量點數(shù)據(jù)與理論測量點數(shù)據(jù)之間的偏差大小和方向：通過測量設(shè)備對精鑄件毛坯進(jìn)行測量，獲得實際測量點數(shù)據(jù)，在第一坐標(biāo)系下比對實際測量點數(shù)據(jù)和理論測量點數(shù)據(jù)，獲得偏差的大小和方向；測量精鑄件毛坯的測量設(shè)備可以是ogp影像測量，cmm三坐標(biāo)測量等能夠測量精鑄件毛坯測量點，獲得測量點數(shù)據(jù)的測量設(shè)備。為說明本發(fā)明獲得實際測量點數(shù)據(jù)的原理，在此以cmm三坐標(biāo)測量儀為例說明偏差獲得的過程，首先以第一坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，對精鑄件毛坯的測量點編制測量程序，將理論測量點數(shù)據(jù)和測量程序輸入到cmm三坐標(biāo)測量儀中；將精鑄件毛坯放到cmm三坐標(biāo)測量儀中定位夾緊；手動操作cmm三坐標(biāo)測量儀手柄，在精鑄件上選取作為第一坐標(biāo)系的特征，建立測量基準(zhǔn)；啟動測量程序?qū)γ鳒y量點進(jìn)行測量，獲得實際測量點數(shù)據(jù)以及實際測量點數(shù)據(jù)與理論測量點數(shù)據(jù)的偏差大小和方向；在此需要強調(diào)的是，利用cmm三坐標(biāo)測量儀獲得偏差的過程僅用于說明本發(fā)明獲得偏差的原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員不應(yīng)當(dāng)將cmm三坐標(biāo)測量儀獲得偏差的過程理解為對本發(fā)明偏差的限定，而應(yīng)當(dāng)理解為除運用cmm三坐標(biāo)測量儀能夠獲得偏差外，運用本領(lǐng)域內(nèi)其他現(xiàn)有技術(shù)獲得偏差的過程均落入本發(fā)明的范圍；理論測量點數(shù)據(jù)是指實際測量點的設(shè)計值。建立第一坐標(biāo)系，便于描述實際測量點和理論測量點，從而能夠進(jìn)行比對兩者獲得偏差的大小和方向。

s200.判斷精鑄件毛坯是否需要修復(fù)：判斷步驟s100中的偏差是否沿著精鑄件材料減少的方向并且超出設(shè)計范圍：

是，進(jìn)入步驟s300；

否，進(jìn)入切削加工工序；

材料減少方向是指使精鑄件壁厚變薄的方向；判斷的標(biāo)準(zhǔn)是，如果實際測量點與理論測量點之間的偏差在設(shè)計要求的公差范圍內(nèi)，則該精鑄件毛坯合格，直接進(jìn)入切削加工工序；如果偏差不在設(shè)計要求的公差范圍內(nèi)，但是該偏差沿著材料增加的方向，則可以通過后續(xù)切削加工，使該偏差達(dá)到設(shè)計要求，因此不需要修復(fù)；如果偏差超出設(shè)計范圍，并且沿著材料減少的方向，則不能通過后續(xù)切削加工的方式使偏差達(dá)到設(shè)計要求，因此需要修復(fù)。

s300.判斷精鑄件毛坯是否能夠修復(fù)：判斷是否能通過坐標(biāo)變換的方式，使步驟s100中的偏差的大小和方向符合設(shè)計范圍，

是，進(jìn)入步驟s400；

否，報廢精鑄件；

因為坐標(biāo)變換的方式修復(fù)步驟s100的偏差的能力是有限的，因此需要根據(jù)偏差的量判斷偏差是否能夠修復(fù)，從而減少不必要的步驟；判斷偏差是否能夠通過坐標(biāo)系的方式進(jìn)行修復(fù)，可以通過人工計算，也可以通過計算機編程實現(xiàn)，在本領(lǐng)域內(nèi)均為現(xiàn)有技術(shù)，因此在此不做詳述；

s400.坐標(biāo)變換：變換第一坐標(biāo)系得到第二坐標(biāo)系，使步驟s100中的偏差的大小和方向符合設(shè)計范圍，記錄第二坐標(biāo)系和第一坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)關(guān)系，進(jìn)入步驟s500；坐標(biāo)變換的方式可以采用平移，旋轉(zhuǎn)，或者平移和旋轉(zhuǎn)的組合，但是平移和旋轉(zhuǎn)的順序不做要求，既可以是先平移，再旋轉(zhuǎn)，也可以是先旋轉(zhuǎn)，再平移。變換坐標(biāo)系的目的是，使精鑄件毛坯的測量點理論三維數(shù)模的測量點之間的偏差滿足設(shè)計要求的公差范圍。

s500.基準(zhǔn)修復(fù)：根據(jù)步驟s400記錄的第一坐標(biāo)系與第二坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)關(guān)系，以第一坐標(biāo)系基準(zhǔn)，對精鑄件毛坯進(jìn)行基準(zhǔn)修復(fù)，得到以第二坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的新基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)修復(fù)是指，以第一坐標(biāo)系為加工基準(zhǔn)，加工出以第二坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的新基準(zhǔn)，以這個新基準(zhǔn)為測量基準(zhǔn)，測量的精鑄件毛坯的測量點數(shù)據(jù)與理論測量點數(shù)據(jù)之間的偏差滿足設(shè)計要求的公差范圍，即將以第一坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的不合格毛坯經(jīng)過基準(zhǔn)修復(fù)成為合格的毛坯，減少了不必要的浪費。

優(yōu)選地，所述方法步驟還包括：

s600.驗證修復(fù)是否合格：根據(jù)步驟s500得到的新基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，測量精鑄件毛坯的測量點，獲取實際測量點數(shù)據(jù)，判斷修復(fù)后的s100中的偏差大小和方向符合設(shè)計范圍，

是，不需要修復(fù)，進(jìn)入切削加工工序；

否，重復(fù)步驟s300到步驟s600。

由于加工誤差以及測量誤差等誤差的存在，導(dǎo)致精鑄件毛坯經(jīng)過一次修復(fù)可能依然不滿足設(shè)計要求，因此，為提高修復(fù)的合格率，有必要對修復(fù)后的毛坯以新基準(zhǔn)為測量基準(zhǔn)重新測量，驗證修復(fù)是否達(dá)到要求，如果沒有達(dá)到要求則重復(fù)修復(fù)步驟，直至修復(fù)滿足要求，進(jìn)一步減少精鑄件的報廢以及不必要的加工工序。

優(yōu)選地，所述步驟s100中包括：

s101.修平精鑄件毛坯的工藝凸臺；

s102.在工藝凸臺上加工出圓孔特征；

s103.根據(jù)步驟s102的圓孔特征的中心軸線上任意一點作為第一坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點，并且以圓孔特征的中心軸線作為一個坐標(biāo)軸，建立一個笛卡爾坐標(biāo)系，即為第一坐標(biāo)系。建立第一坐標(biāo)系的目的在于，方便描述測量點，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)比對，獲取偏差。

s104.將精鑄件毛坯放入測量設(shè)備，定位夾緊，以第一坐標(biāo)系為測量基準(zhǔn)，測量精鑄件毛坯測量點，獲得實際測量點數(shù)據(jù)；

s105.建立精鑄件cad模型，以第一坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，獲得理論測量點數(shù)據(jù)；精鑄件的cad模型是指運用cad建模軟件技術(shù)建立的一個虛擬模型，該虛擬模型與精鑄件的設(shè)計圖紙之間誤差為零；因此可以作為判斷毛坯是否合格的基準(zhǔn)；

s106.將實際測量點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為與精鑄件cad模型相同的格式，進(jìn)行比對，獲得偏差大小和方向。

為保證測量的精度，需要優(yōu)先保證測量基準(zhǔn)的精度，工藝凸臺減小了基準(zhǔn)面的大小，提高了基準(zhǔn)定位精度；修平工藝凸臺，提高了工藝凸臺本身的精度，進(jìn)一步提高基準(zhǔn)定位精度；由于需要將實際測量點數(shù)據(jù)與理論測量點數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，在三維建模軟件或者具有測量功能的軟件中，相對于面，圓孔特征便于測量，能夠減少測量人員選錯測量基準(zhǔn)，保證測量的重復(fù)性，從而提高測量的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，所述步驟s500中，在第一坐標(biāo)系下，通過數(shù)控編程生產(chǎn)加工新基準(zhǔn)的數(shù)控程序并導(dǎo)入數(shù)控機床，數(shù)控機床根據(jù)數(shù)控程序進(jìn)行精鑄件毛坯的基準(zhǔn)修復(fù)。數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床；數(shù)控機床由于高精度的機構(gòu)和控制系統(tǒng)具有加工精度高的特點，因此采用數(shù)控機床進(jìn)行基準(zhǔn)修復(fù)，提高了加工精度，從而提高修復(fù)精度，提高修復(fù)的合格率。數(shù)控機床的選擇根據(jù)加工面的大小，精度以及形狀等特點選擇，選擇的方法在本領(lǐng)域內(nèi)為現(xiàn)有技術(shù)，并且不再本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，在此不做詳細(xì)說明。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

（1）通過測量精鑄件毛坯獲得毛坯的實際測量點數(shù)據(jù)，并將該實際測量點數(shù)據(jù)導(dǎo)入零件的理論三維數(shù)模，獲得實際測量點數(shù)據(jù)和理論測量點數(shù)據(jù)的偏差，根據(jù)該偏差判斷偏差是否在合格范圍內(nèi)，并對不合格的毛坯進(jìn)行缺陷修復(fù)，實現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，減少不必要的加工成本的效果；

（2）通過以新基準(zhǔn)為測量基準(zhǔn)測量精鑄件毛坯，實現(xiàn)驗證修復(fù)結(jié)果，并且對修復(fù)不合格的工件進(jìn)一步修復(fù)直至滿足要求的效果；

（3）通過修平工藝凸臺，在工藝凸臺上加工基準(zhǔn)孔，并且以該基準(zhǔn)孔為第一坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點，實現(xiàn)提高測量準(zhǔn)確性的效果；

（4）通過數(shù)控加工進(jìn)行精鑄件毛坯的基準(zhǔn)修復(fù)，實現(xiàn)提高修符合格率的效果。

附圖說明

圖1為精鑄件零件示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1：

一類精鑄件毛坯的缺陷修正方法，其特征在于，所述方法步驟包括：

s100.獲得以第一坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的實際測量點數(shù)據(jù)與理論測量點數(shù)據(jù)之間的偏差大小和方向：通過測量設(shè)備對精鑄件毛坯進(jìn)行測量，獲得實際測量點數(shù)據(jù)，在第一坐標(biāo)系下比對實際測量點數(shù)據(jù)和理論測量點數(shù)據(jù)，獲得偏差的大小和方向；本實施例中，由于笛卡爾坐標(biāo)系空間變換運算簡單，更加直觀，因此第一坐標(biāo)系為笛卡爾坐標(biāo)系，本實施例中采用三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行精鑄件毛坯測量點的測量；

s200.判斷精鑄件毛坯是否需要修復(fù)：判斷步驟s100中的偏差是否沿著精鑄件材料減少的方向并且超出設(shè)計范圍：

是，進(jìn)入步驟s300；

否，進(jìn)入切削加工工序；

s300.判斷精鑄件毛坯是否能夠修復(fù)：判斷是否能通過坐標(biāo)變換的方式，使步驟s100中的偏差的大小和方向符合設(shè)計范圍，

是，進(jìn)入步驟s400；

否，報廢精鑄件；

s400.坐標(biāo)變換：變換第一坐標(biāo)系得到第二坐標(biāo)系，使步驟s100中的偏差的大小和方向符合設(shè)計范圍，記錄第二坐標(biāo)系和第一坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)關(guān)系，進(jìn)入步驟s500；

s500.基準(zhǔn)修復(fù)：根據(jù)步驟s400記錄的第一坐標(biāo)系與第二坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)關(guān)系，以第一坐標(biāo)系基準(zhǔn)，對精鑄件毛坯進(jìn)行基準(zhǔn)修復(fù)，得到以第二坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的新基準(zhǔn)。

實施例2：

為更好的實施本發(fā)明，實現(xiàn)驗證修復(fù)結(jié)果，并對修復(fù)不合格的毛坯進(jìn)一步修復(fù)，在實施例1的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述方法步驟還包括：

s600.驗證修復(fù)是否合格：根據(jù)步驟s500得到的新基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，測量精鑄件毛坯的測量點，獲取實際測量點數(shù)據(jù)，判斷修復(fù)后的s100中的偏差大小和方向符合設(shè)計范圍，

是，不需要修復(fù)，進(jìn)入切削加工工序；

否，重復(fù)步驟s300到步驟s600。

實施例3：

為更好的實施本發(fā)明，保證測量的準(zhǔn)確性，在實施例1的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述步驟s100中包括：

s101.修平精鑄件毛坯的工藝凸臺；

s102.在工藝凸臺上加工出圓孔特征；

s103.根據(jù)步驟s102的圓孔特征的中心軸線上任意一點作為第一坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點，并且以圓孔特征的中心軸線作為一個坐標(biāo)軸，建立一個笛卡爾坐標(biāo)系，即為第一坐標(biāo)系；

s104.將精鑄件毛坯放入測量設(shè)備，定位夾緊，以第一坐標(biāo)系為測量基準(zhǔn)，測量精鑄件毛坯測量點，獲得實際測量點數(shù)據(jù)；

s105.建立精鑄件cad模型，以第一坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，獲得理論測量點數(shù)據(jù)；

s106.將實際測量點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為與精鑄件cad模型相同的格式，進(jìn)行比對，獲得偏差大小和方向。

實施例4：

為更好的實施本發(fā)明，提高修復(fù)的合格率，在實施例1的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述步驟s500中，在第一坐標(biāo)系下，通過數(shù)控編程生產(chǎn)加工新基準(zhǔn)的數(shù)控程序并導(dǎo)入數(shù)控機床，數(shù)控機床根據(jù)數(shù)控程序進(jìn)行精鑄件毛坯的基準(zhǔn)修復(fù)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。