薄壁筒件焊缝的测量及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种薄壁筒件焊缝的测量及加工方法，具有如下步骤：寻找确定焊缝的左右边界；由焊缝的左右边界对焊缝轮廓进行测量，得到焊缝轮廓的基本参数，焊缝的左右边界参数，焊缝基体基本极径参数和焊缝最高位置点；以焊缝最高位置点对刀以确定砂轮当前半径；对焊缝基本轮廓进行磨削校正处理得到焊缝剩余高度参数；根据焊缝轮廓的基本参数，焊缝基体基本极径参数，焊缝的左右边界参数和焊缝剩余高度参数生成加工代码，以焊缝最高位置点为加工起始点，通过加工代码控制，实现焊缝的定高度磨削加工。本发明专利技术能够对形状复杂的焊缝进行测量，并在测量的基础上对焊缝进行加工，实现测量加工一体化。

Measurement and processing method of welding seam for thin wall cylinder parts

The invention discloses a method for measuring and machining of thin-walled tube welding seam, has the following steps: find the left and right boundary to determine the weld; weld profile is measured by a weld boundary. The basic parameters of the weld contour, boundary parameters of weld, weld base basic polar radius parameters and weld the highest position; to weld a highest position to determine the radius of cutter grinding wheel; grinding correction parameters on weld seam residual height profile; according to the basic parameters of weld profile, weld matrix basic polar radius parameters, weld boundary parameters and weld residual height parameters to generate machining code, to weld the highest position for processing starting point. Through the control processing code, realize the height of weld grinding. The invention can measure the weld seam with complex shape, and weld the welding seam on the basis of measurement, so as to realize the integration of measurement and processing.

【技术实现步骤摘要】
薄壁筒件焊缝的测量及加工方法
本专利技术涉及薄壁筒件焊缝的测量及加工方法，属于测量加工一体化技术研究领域。
技术介绍
薄壁筒类零件由于具有结构紧凑、质量轻、比强度高等众多优点而被广泛应用于航空、航天、石油等关键领域，其中长径比较大的薄壁筒类零件因不同部位具有不同的结构或因长度太长，难以一次成型，此类筒件在加工过程中，往往分段加工，最终采取焊接的方式将其组合起来，通常采用的焊接办法为真空电子束焊接或者氩弧焊，从外部对薄壁筒件进行焊接，筒件内部就会产生一定高度的焊缝，而焊接得到的焊缝形状一般不规则，另外，由于薄壁筒件对接时，左右两段的轴线往往有一定的对中误差，这就导致内部焊缝距左右两侧基体的高度不一致，还有，由于筒件的薄壁特征，焊接过程产生的大量的热使焊接区域发生了严重变形，即焊接后的薄壁筒件在圆周方向已经不再是标准的圆柱形状。上述所述筒件如欲达到使用要求，必须将焊缝加工至一定高度，但是在加工时又不能伤及两侧基体，因此就需要对焊缝的高度进行控制。而现有的加工方法多采用手动加工方法，其在加工前，缺乏对焊缝的测量，加工时，进给量由工人手动控制，其加工精度和效率都难以满足生产要求，且工人的劳动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁筒件焊缝的测量及加工方法，其特征在于具有如下步骤：S1、寻找确定焊缝的左右边界；S2、由焊缝的左右边界对焊缝轮廓进行测量，得到焊缝轮廓的基本参数，焊缝的左右边界参数，焊缝基体基本极径参数和焊缝最高位置点；S3、以焊缝最高位置点对刀以确定砂轮当前半径；S4、对焊缝基本轮廓进行磨削校正处理得到焊缝剩余高度参数；S5、根据焊缝轮廓的基本参数，焊缝基体基本极径参数，焊缝的左右边界参数和焊缝剩余高度参数生成加工代码，以焊缝最高位置点为加工起始点，通过加工代码控制，实现焊缝的定高度磨削加工。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁筒件焊缝的测量及加工方法，其特征在于具有如下步骤：S1、寻找确定焊缝的左右边界；S2、由焊缝的左右边界对焊缝轮廓进行测量，得到焊缝轮廓的基本参数，焊缝的左右边界参数，焊缝基体基本极径参数和焊缝最高位置点；S3、以焊缝最高位置点对刀以确定砂轮当前半径；S4、对焊缝基本轮廓进行磨削校正处理得到焊缝剩余高度参数；S5、根据焊缝轮廓的基本参数，焊缝基体基本极径参数，焊缝的左右边界参数和焊缝剩余高度参数生成加工代码，以焊缝最高位置点为加工起始点，通过加工代码控制，实现焊缝的定高度磨削加工。2.根据权利要求1所述的薄壁筒件焊缝的测量及加工方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下步骤：设薄壁筒件轴向为Z向、薄壁筒件周向为C向、薄壁筒件水平径向为X向，手动测得焊缝的实际位置，并给出焊缝的扫描范围L，为薄壁筒件圆周选定N条母线，测量开始时，薄壁筒件依次转至位置处时，激光位移传感器在给定的扫描范围内沿Z向移动，并根据采样间隔λ进行数据的采集；在位置处，工控机对采集的数据进行处理以确定焊缝的左右边界，数据处理方法如下：为了确定焊缝的左右边界，设定数据突变阈值为f1，针对第m(1≤m≤N)条母线，在扫描范围内采集的数据点位置从左至右依次记为薄壁筒件轴向位置均取正值，测得结果依次记为当时，即判定Zmt为焊缝的轮廓点，其中左侧边界点Zmtl＝Min(Zmt)，右侧边界点Zmtr＝Max(Zmt)；对N条母线进行上述处理后，取整条焊缝的左侧边界点Z1＝Min(Z1tl,Z2tl…Zmtk…ZNtl)，取整条焊缝的右侧边界点Zr＝Max(Z1tr,Z2tr…Zmtr…ZNtr)。3.根据权利要求2所述的薄壁筒件焊缝的测量及加工方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下步骤：划分给出待测焊缝截面的轴向位置，其划分方法如下：以[Zl，Zr]为等分区间，将区间等分为b份，则测量位置分别记为Z1、Z2、Z3…Zn…Zb、Z(b+1)，其中，Z1为Zl，Z(b+1)为Zr，1≤n≤(b+1)，共(b+1)个测量位置；激光位移传感器分别在Z1、Z2、Z3…Zn…Zb、Z(b+1)对焊缝轮廓进行测量，当激光位移传感器停在Zn位置处时，薄壁筒件匀速转动，激光位移传感器进行等角度数据采集，360°圆周，采样点数为S个、采样间隔为采样角度位置分别记为C1、C2…Ck…CS(1≤k≤S)，采集结果记为Xn1、Xn2…Xnk…XnS(1≤k≤S)，采集结果均为被测量点相对于薄壁筒件回转中心的绝对值，采集结束后，工控机对数据进行处理，处理过程如下：取同一角度位置的所有采集结果的最小值为此角度位置处的焊缝的极径，如CK角度位置处的焊缝的极径记为Xk＝Min(X1k、X2k…Xnk…X(b+1)k)，焊缝左侧边界极径记为X1k，右侧边界极径记为X(b+1)k；处理后，得到焊缝轮廓的基本参数Pk(Ck,Xk)(k＝1,2,3…S)，取所有角度位置处的焊缝极径的最小值，其为焊缝最高位置点，记为Xh＝Min(Xk)(k＝1,2,3…S)，其对应的角度位置记为Ch，焊缝左右边界参数分别记为Lk(Ck,X1k)(k＝1,2,3…S),Rk(Ck,X(b+1)k)(k＝1,2,3…S)，比较同一角度位置处左右边界处的极径，取最小值，记为X0k＝Min(X1k,X...

【专利技术属性】
技术研发人员：康仁科，朱祥龙，董志刚，杨明伟，李俊卿，宋德波，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21