大深徑比薄壁筒零件內(nèi)焊縫的測量修磨一體化技術.pdf

1、具有深孔薄壁結構的發(fā)動機筒等筒類零件廣泛應用于航空航天、運載、國防等關鍵領域。此類零件采用超高強度鋼等難加工材料，通過真空電子束或氬弧焊分段進行對接焊接。焊接后的焊縫往往不夠平整，焊縫余高不一致。為保證內(nèi)部結構的裝配精度和去除焊縫表面的焊接缺陷，需要對焊縫余高進行修磨。焊縫修磨加工精度要求高，其加工難度大，已成為制約航空關鍵零件制造的瓶頸，對制造技術提出挑戰(zhàn)。
　　本文將面向發(fā)動機筒等關鍵零件深孔焊縫高質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)動機筒實際為類圓輪廓和焊接后焊縫左右兩側不等高的特點，針對目前采用普通手動式磨床進行大深徑比復雜內(nèi)孔焊縫修磨加工時，存在深處焊縫無法直接觀測、修磨量過分依賴操作者經(jīng)驗、生產(chǎn)效率低、加工精度一致性差和成品率低等問題，提出了焊縫測量修磨一體化的數(shù)控修磨技術。通過理論研究和技術攻關，在充分了解對接焊縫的加工現(xiàn)狀和國內(nèi)外內(nèi)孔磨床結構和發(fā)展趨勢的基礎上，進行工藝流程制訂、焊縫輪廓測量及構建、磨削軌跡規(guī)劃和數(shù)控加工等研究，研制出

3、測量修磨一體化的焊縫修磨機床，為我國航空工業(yè)的制造水平和產(chǎn)業(yè)化能力的提升提供技術支持。具體研究內(nèi)容如下：
　　（1）焊縫輪廓構建及目標軌跡生成方法
　　從測量出發(fā)，針對薄壁筒對接處內(nèi)焊縫原始輪廓未知和形貌復雜的特點，提出了采用非接觸式激光位移傳感器尋找并測量焊縫輪廓的測量方案，研究了焊縫輪廓測量及形貌構建、目標輪廓重構和加工軌跡規(guī)劃的技術。
　?。?）焊縫修磨機床結構設計
　　從機床結構出發(fā)，結合薄壁筒零件對接處

4、焊縫修磨的加工工藝和國內(nèi)外內(nèi)孔磨削的設備特點設計了測量修磨一體化的焊縫修磨機床。
　　（3）焊縫修磨機床控制系統(tǒng)設計
　　從機床控制系統(tǒng)出發(fā)，針對焊縫測量修磨一體化的實際需求，論述了測量單元與控制單元集成（通訊）、機床坐標系及系統(tǒng)參數(shù)確定、焊縫修磨加工工藝方案以及機床控制系統(tǒng)硬件及軟件設計。
　　（4）焊縫修磨機床性能驗證試驗
　　從焊縫修磨試驗出發(fā)，針對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