[发明专利]一种环形分布群孔激光焦点快速测量及其群孔加工方法

说明书

本发明公开一种环形分布群孔激光焦点快速测量及其群孔加工方法，首先根据设计图孔的位置和测距传感器焦点的测量，确定焦点测量数控程序，然后利用焦点测量数控程序进行所用孔焦点的测量，再生成制孔加工数控程序，提高环形分布群孔的航空发动机火焰筒制孔效率和质量，编制群孔焦点测量数控程序逐一测量单孔焦点坐标，为后续正式加工群孔提供有效依据，大幅度提高加工效率；通过利用群孔焦点测量数控程序逐一测量单孔焦点坐标，使气膜群孔焦点得到有效校正，大幅度提高群孔加工质量。

技术领域

本发明属于激光制孔技术领域，涉及一种环形分布群孔激光焦点快速测量及其群孔加工方法。

背景技术

目前，激光制孔时激光焦点主要借助于测距传感器进行定位，具体方法是：测距传感器与激光头空间相对位置固定，测距传感器焦点与激光束焦点相对位置也已固定，首先移动机床各轴找到测距传感器的焦点坐标，然后根据传感器焦点与激光束焦点的相对位置关系，移动机床坐标至激光焦点处，此时便可进行激光制孔。该方法对于单孔来说，简单方便，制孔质量、效率也较高。

但是针对环形分布群孔的航空发动机火焰筒的制孔，存在以下问题：

1、航空发动机火焰筒零件壁薄，约2.2mm，且尺寸较大，直径约600mm，火焰筒机械加工后变形较大，造成火焰筒群孔的表面在激光束方向上的位置都不相同，因此激光的焦点坐标也不相同，若是仅找到单个孔的焦点，激光头不动，再转动零件进行群孔的加工，会由于某些孔激光焦点有偏差影响制孔的质量，导致零件报废；

2、航空发动机火焰筒零件具有大量的气膜孔，约10000多个，若是每个孔都是像单孔一样进行制孔，效率极低。

发明内容

针对以上问题，本发明目的在于提供一种环形分布群孔激光焦点快速测量及其群孔加工方法，提高环形分布群孔的航空发动机火焰筒制孔效率和质量。

为达到上述目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种环形分布群孔激光焦点快速测量及其群孔加工方法，包括以下步骤：

步骤(1)、零件找正，以及单孔焦点测量

(1.1)找正环形分布群孔的航空发动机火焰筒在零件旋转轴的中心，以及航空发动机火焰筒端面与径向跳动尺寸；

(1.2)移动机床加工轴使测距传感器在与机床加工轴平行的X轴上平移能够经过零件旋转轴的中心；

(1.3)根据孔位置点与零件中心线的距离，以及零件中心线与孔中心线的角度，移动机床加工轴，使测距传感器与理论气膜孔中心线重合；

(1.4)利用机床插补功能，通过测距传感器测量出XZ平面上火焰筒单个孔，即第一个孔的焦点坐标；

步骤(2)、根据孔的数量，编制多个孔的焦点测量数控程序；

(2.1)根据第一个孔的焦点坐标，以及孔的数量，生成群孔的理论焦点坐标；

(2.2)根据群孔的理论焦点坐标，编制群孔的焦点测量数控程序；

步骤(3)、运行以上焦点测量数控程序，利用测距传感器测量所有孔的实际焦点坐标，并根据传感器焦点与激光焦点的相对位置关系，记录所有孔的激光焦点至机床控制器中；

步骤(4)、根据以上测量的群孔的焦点坐标，利用数控程序进行群孔制孔加工。

进一步，所述步骤(4)具体如下：

步骤(4.1)利用步骤(3)校正后的群孔焦点测量数控程序，记录所有孔的激光焦点，试验性制孔，确定加工孔位；

步骤(4.2)根据试验性制孔位置，通过视频监视器校正并确定群孔中每一个单孔最终加工孔位；