大深徑比薄壁筒零件內(nèi)焊縫的測(cè)量修磨一體化技術(shù).pdf

1、具有深孔薄壁結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)筒等筒類零件廣泛應(yīng)用于航空航天、運(yùn)載、國(guó)防等關(guān)鍵領(lǐng)域。此類零件采用超高強(qiáng)度鋼等難加工材料，通過(guò)真空電子束或氬弧焊分段進(jìn)行對(duì)接焊接。焊接后的焊縫往往不夠平整，焊縫余高不一致。為保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)的裝配精度和去除焊縫表面的焊接缺陷，需要對(duì)焊縫余高進(jìn)行修磨。焊縫修磨加工精度要求高，其加工難度大，已成為制約航空關(guān)鍵零件制造的瓶頸，對(duì)制造技術(shù)提出挑戰(zhàn)。
　　本文將面向發(fā)動(dòng)機(jī)筒等關(guān)鍵零件深孔焊縫高質(zhì)高效修磨并保證修磨后不損傷

2、內(nèi)壁的需求，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)筒實(shí)際為類圓輪廓和焊接后焊縫左右兩側(cè)不等高的特點(diǎn)，針對(duì)目前采用普通手動(dòng)式磨床進(jìn)行大深徑比復(fù)雜內(nèi)孔焊縫修磨加工時(shí)，存在深處焊縫無(wú)法直接觀測(cè)、修磨量過(guò)分依賴操作者經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)效率低、加工精度一致性差和成品率低等問(wèn)題，提出了焊縫測(cè)量修磨一體化的數(shù)控修磨技術(shù)。通過(guò)理論研究和技術(shù)攻關(guān)，在充分了解對(duì)接焊縫的加工現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外內(nèi)孔磨床結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝流程制訂、焊縫輪廓測(cè)量及構(gòu)建、磨削軌跡規(guī)劃和數(shù)控加工等研究，研制出

3、測(cè)量修磨一體化的焊縫修磨機(jī)床，為我國(guó)航空工業(yè)的制造水平和產(chǎn)業(yè)化能力的提升提供技術(shù)支持。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）焊縫輪廓構(gòu)建及目標(biāo)軌跡生成方法
　　從測(cè)量出發(fā)，針對(duì)薄壁筒對(duì)接處內(nèi)焊縫原始輪廓未知和形貌復(fù)雜的特點(diǎn)，提出了采用非接觸式激光位移傳感器尋找并測(cè)量焊縫輪廓的測(cè)量方案，研究了焊縫輪廓測(cè)量及形貌構(gòu)建、目標(biāo)輪廓重構(gòu)和加工軌跡規(guī)劃的技術(shù)。
　　（2）焊縫修磨機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　從機(jī)床結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合薄壁筒零件對(duì)接處

4、焊縫修磨的加工工藝和國(guó)內(nèi)外內(nèi)孔磨削的設(shè)備特點(diǎn)設(shè)計(jì)了測(cè)量修磨一體化的焊縫修磨機(jī)床。
　?。?）焊縫修磨機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　從機(jī)床控制系統(tǒng)出發(fā)，針對(duì)焊縫測(cè)量修磨一體化的實(shí)際需求，論述了測(cè)量單元與控制單元集成（通訊）、機(jī)床坐標(biāo)系及系統(tǒng)參數(shù)確定、焊縫修磨加工工藝方案以及機(jī)床控制系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)。
　?。?）焊縫修磨機(jī)床性能驗(yàn)證試驗(yàn)
　　從焊縫修磨試驗(yàn)出發(fā)，針對(duì)大深徑比薄壁筒工件內(nèi)焊縫加工難、加工后尺寸不可控的難題，在