一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其包含：四轴联动数控运动装置，用于实现天线罩测量与加工；天线罩壁厚测量装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩的法向壁厚测量；天线罩加工装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩内型面加工；天线罩定位夹紧装置，用于装夹天线罩。其优点是：可在一次装夹定位条件下完成天线罩测量与加工，提高了天线罩的加工精度，解决了传统天线罩的壁厚测量与内型面加工在不同设备上进行引起重复装夹误差大、效率低下等问题。

Device and method for measuring antenna cover wall thickness and inner surface processing

The invention discloses a wall thickness measurement and inner surface processing device, an antenna cover comprising four axis CNC motion device for measuring and processing antenna cover; wall thickness measuring device of radome, connected with the horizontal moving device and the mechanism of four axis CNC motion, for the realization of the radome wall method thickness measurement; processing device of radome, connected with the horizontal movement mechanism and four axis CNC motion, for the realization of the radome inner surface machining; positioning and clamping device for clamping the radome, the antenna cover. Its advantages are: in a clamping position under the condition of complete radome measurement and processing, improve the machining accuracy of radome, solves the problem of traditional radome wall thickness measurement and surface processing on different devices caused by repeated clamping error, low efficiency etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置及方法。
技术介绍
天线罩是典型的结构一体化构件，有着严格的几何外形、壁厚与电性能要求，需要采用高精密的加工手段以满足制造精度要求。目前天线罩的壁厚修正方法为：在三坐标测量仪等设备上对天线罩的实际壁厚进行检测，将检测数据与设计壁厚对比确定天线罩的超差区域和超差量，在天线罩加工设备上进行壁厚修正，然后对加工后的天线罩在三坐标测量仪上进行检测壁厚，以确定天线罩壁厚是否满足要求。这种方法需要在测量设备和加工设备上重复安装和调整天线罩，不仅操作复杂、效率低，而且基准不统一、存在重复安装误差等问题，影响了天线罩的制造精度。现有技术对天线罩的壁厚测量、型面测量与加工修正等方面开展了相关研究，但在一次装夹下即可完成天线罩壁厚测量与内型面加工的装置与方法尚未见报导。专利ZL99213477.3《导弹天线罩几何精度测量装置》提出了一种卡钳式测量天线罩壁厚的装置，其装置未涉及天线罩的加工修正。专利ZL200910046260.1《天线罩内外型面精密加工方法》提出了一种天线罩内外型面加工的方法，其方法未涉及天线罩的壁厚测量，且内外型面的加工时需要通过夹具转换天线罩的安装状态；专利201010267845.9《一种支持天线罩精密修磨的在线测量装置及方法》提出了一种天线罩外型面测量及加工装置与方法，但其采用外型面修磨，且不能实现天线罩壁厚测量；大连理工大学博士学位论文《天线罩内廓形精密测量与修磨工艺研究》提出了一种天线罩内廓形测量与修磨的方法，但由于夹具形式与测量装置的限制，其方法不能实现天线罩外型面的测量，即不能得到天线罩壁厚，天线罩壁厚仍需在三坐标测量仪等设备上测量；专利ZL201010618919.9《一种支持天线罩内外型面检测与修磨的多功能复合装备》提出了一种可实现天线罩内外型面检测与修磨的多功能复合装备，其装备结构较为复杂，测量装置采用接触式探头，且在天线罩内外型面的测量与修磨需要通过夹具进行转接，即不能实现同一装夹状态下的天线罩测量与修磨。现有技术中没有可在同一工位、一次装夹条件下实现天线罩壁厚测量与内型面加工的装置与方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置及方法，克服现有复合材料天线罩壁厚测量与修磨在不同设备上进行而导致的误差大、效率低下等问题，提高天线罩的制造精度与效率。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征是，包含：四轴联动数控运动装置，用于实现天线罩测量与加工；天线罩壁厚测量装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩的法向壁厚测量；天线罩加工装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩内型面加工；天线罩定位夹紧装置，用于装夹天线罩；其中，所述的四轴联动数控运动装置包含：床身；控制器；主轴，设置在床身上并由控制器控制，其一端连接天线罩定位夹紧装置，主轴、天线罩定位夹紧装置以及天线罩同轴设置，主轴以轴线为回转中心，实现天线罩的回转；水平移动机构，设置在床身上并由控制器控制，用于实现天线罩壁厚测量装置以及天线罩加工装置的水平移动；其中，所述的天线罩壁厚测量装置包含：转台，设置在水平移动机构上并由控制器控制；测量支架，连接转台；激光位移传感器，设置在测试支架上并由控制器控制，其与测量支架一起随转台转动。上述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其中：所述的天线罩加工装置采用车削或磨削方法对天线罩内型面进行加工。上述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其中，所述的天线罩定位夹紧装置包含：定位体，一端连接所述四轴联动数控运动装置的主轴，其另一端对应主轴轴线的位置设有与天线罩拱形小端表面相切的内锥面，实现天线罩的精确定心；压紧环，贴合天线罩大端端面；多根连接杆，一端分别连接定位体的另一端，另一端分别穿过压紧环并通过螺母与压紧环连接固定。上述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其中：所述压紧环一端内具有一内孔，该内孔的底面贴合天线罩大端端面，该内孔的内壁面呈锥形，其锥度与天线罩大端外型面相切，且内孔的锥形内壁面与天线罩大端外型面之间留有间隙。上述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其中：在所述压紧环对应内孔位置的径向上设置接触天线罩大端外型面的紧定螺钉，通过紧定螺钉调节天线罩的同心度。上述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其中：在每根所述连接杆上对应压紧环一端端面的位置分别设有定位端面，该定位端面与压紧环一端端面贴紧，各连接杆的定位端面位于同一平面。一种天线罩定位夹紧方法，其特征是，包含以下步骤：S11、将连接杆一端固定在定位体上；S12、将天线罩拱形小端与定位体内锥面贴合；S13、将压紧环套入连接杆另一端，使压紧环内孔的底面与天线罩大端端面贴合，且压紧环的内孔锥面套在天线罩大端外型面外；S14、通过螺母将连接杆另一端与压紧环连接，以预紧天线罩；S15、通过紧定螺钉调节天线罩位置，保证天线罩与主轴回转中心同心；S16、逐步拧紧螺母，使天线罩装夹可靠。一种天线罩壁厚测量与内型面加工方法，其特征是，包含以下步骤：S1、安装天线罩，并定位夹紧；S2、将天线罩结构参数、四轴联动数控运动装置的各轴零位参数和测量参数输入控制器，由控制器计算天线罩内型面、外型面的测量运动轨迹；S3、按运动轨迹对天线罩内型面的坐标进行测量，控制主轴和转台转动，使激光位移传感器沿天线罩内型面测量点法向进行定距离测量；S4、按运动轨迹对天线罩外型面的坐标进行测量，控制主轴和转台转动，使激光位移传感器沿天线罩外型面测量点法向进行定距离测量；S5：根据天线罩实测内、外型面与理论型面的偏差和天线罩理论厚度计算得到天线罩实际壁厚；S6：根据测量数据，确定天线罩的壁厚超差量和壁厚超差区域，控制器生成加工程序，天线罩加工装置对天线罩内型面进行加工；S7：对加工后天线罩的内型面坐标进行复测，确定天线罩壁厚是否满足要求，若满足，则结束，若不满足，返回执行步骤S3进行重新测量和加工。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、可在一次装夹定位条件下完成天线罩测量与加工，提高了天线罩的加工精度，解决了传统天线罩的壁厚测量与内型面加工在不同设备上进行引起重复装夹误差大、效率低下等问题；2、采用高精度的激光位移传感器进行天线罩内外型面坐标测量，非接触测量有效避免了运动干涉；3、采用连接压紧方式进行天线罩的固定，即保证天线罩的可靠固定，同时连接杆之间留有足够的间隙，保证了天线罩外型面测量的实施；4、采用旋转装置实现了天线罩内外型面的法向测量，同时解决了测量中的运动干涉问题。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2为本专利技术的俯视图；图3为本专利技术的天线罩定位夹紧装置的安装结构示意图；图4为本专利技术的实施例中天线罩内型面测量示意图；图5为本专利技术的实施例中天线罩外型面测量示意图；图6为本专利技术的实施例中天线罩壁厚计算示意图；图7为本专利技术的实施例中天线罩内型面加工示意图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。如图1、2所示，一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其包含：四轴联动数控运动装置，用于实现天线罩10测量与加工的相关运动；天线罩壁厚测量装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征在于，包含：四轴联动数控运动装置，用于实现天线罩（10）测量与加工；天线罩壁厚测量装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩（10）的法向壁厚测量；天线罩加工装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩（10）内型面加工；天线罩定位夹紧装置，用于装夹天线罩（10）；其中，所述的四轴联动数控运动装置包含：床身（1）；控制器（9）；主轴（2），设置在床身（1）上并由控制器（9）控制，其一端连接天线罩定位夹紧装置，主轴（2）、天线罩定位夹紧装置以及天线罩（10）同轴设置，主轴（2）以轴线为回转中心，实现天线罩（10）的回转；水平移动机构，设置在床身（1）上并由控制器（9）控制，用于实现天线罩壁厚测量装置以及天线罩加工装置的水平移动；其中，所述的天线罩壁厚测量装置包含：转台（8），设置在水平移动机构上并由控制器（9）控制；测量支架（7），连接转台（8）；激光位移传感器（6），设置在测试支架（7）上并由控制器（9）控制，其与测量支架（7）一起随转台（8）转动。

【技术特征摘要】
1.一种天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征在于，包含：四轴联动数控运动装置，用于实现天线罩（10）测量与加工；天线罩壁厚测量装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩（10）的法向壁厚测量；天线罩加工装置，与四轴联动数控运动装置的水平移动机构连接，用于实现天线罩（10）内型面加工；天线罩定位夹紧装置，用于装夹天线罩（10）；其中，所述的四轴联动数控运动装置包含：床身（1）；控制器（9）；主轴（2），设置在床身（1）上并由控制器（9）控制，其一端连接天线罩定位夹紧装置，主轴（2）、天线罩定位夹紧装置以及天线罩（10）同轴设置，主轴（2）以轴线为回转中心，实现天线罩（10）的回转；水平移动机构，设置在床身（1）上并由控制器（9）控制，用于实现天线罩壁厚测量装置以及天线罩加工装置的水平移动；其中，所述的天线罩壁厚测量装置包含：转台（8），设置在水平移动机构上并由控制器（9）控制；测量支架（7），连接转台（8）；激光位移传感器（6），设置在测试支架（7）上并由控制器（9）控制，其与测量支架（7）一起随转台（8）转动。2.如权利要求1所述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征在于：所述的天线罩加工装置采用车削或磨削方法对天线罩（10）内型面进行加工。3.如权利要求1所述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征在于，所述的天线罩定位夹紧装置包含：定位体（3），一端连接所述四轴联动数控运动装置的主轴（2），其另一端对应主轴（2）轴线的位置设有与天线罩（10）拱形小端表面相切的内锥面，实现天线罩（10）的精确定心；压紧环（5），贴合天线罩（10）大端端面；多根连接杆（4），一端分别连接定位体（3）的另一端，另一端分别穿过压紧环（5）并通过螺母（502）与压紧环（5）连接固定。4.如权利要求3所述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征在于：所述压紧环（5）一端内具有一内孔，该内孔的底面贴合天线罩大端端面，该内孔的内壁面（503）呈锥形，其锥度与天线罩（10）大端外型面相切，且内孔的锥形内壁面（503）与天线罩（10）大端外型面之间留有间隙。5.如权利要求4所述的天线罩壁厚测量与内型面加工一体化装置，其特征在于：在所述压紧环（5）对应内孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾照勇，夏红娟，彭思平，俞玉澄，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31