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天线罩内外型面精密加工工艺、主动寻位方法及其工艺装备技术

技术编号:3810152 阅读:452 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种天线罩内外型面精密加工工艺,包括以下主要工序:1)基准磨削工序;2)检验工序;3)天线罩安装工序;4)天线罩外型面粗精磨工序;5)外型面检验工序;6)天线罩安装转换工序;7)天线罩内型面粗精磨工序;8)检验工序;9)电厚度测试工序。一种支持天线罩机外安装的主动寻位工艺装备,由外型面专用夹具(20)、内型面专用夹具(30)、寻位器(71)和(72)、寻位工作站(40)等组成。本发明专利技术可以大大提高天线罩的安装精度和可靠性,大大提高天线罩的加工精度和成品率,尤其可提高同轴度精度2个等级或以上;通过支持天线罩机外安装的主动寻位工艺装备,可以大大降低调试难度,减少安装调试时间,有效地提高天线罩专用数控磨床的机时利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属精密制造
,特别是涉及一种天线罩内外型面精密加工工艺、主动寻 位方法及其工艺装备。
技术介绍
导弹天线罩是保护导弹导引头天线在恶劣的环境下能正常工作的一种装置,它既是导 弹弹体的一个完整舱段(导弹头部),又是关系到导弹制导精度的关键因素之一,高一份精 度,就多一份胜算。然而,由于天线罩是一种大深度薄壳结构件,其长径比大多为2: 1, 机械加工时缺乏稳定可靠的可用于定位夹紧的工艺基准;此外,天线罩的材料大多为石英 陶瓷,又硬又脆、抗拉强度低,无论工件安装还是机械加工,都易于产生微裂纹而影响其 合格率。实际生产中,如文件(彭望泽,防空导弹天线罩,北京宇航出版社,1993: 235-241)里所说的,小型天线罩采用悬臂夹持加工,可以用粘结固定或真空负压固定。目前天线罩加工时常用的安装方法是,加工外型面(14)时,采用短圆锥销(1)及其止口端面(2)定位和 真空吸附装置夹紧。真空吸附装置由真空系统(5)、旋转接头(4)和气管(3)组成(见图1); 加工内型面(13)时,外型面(14)在夹具(1')中定位并由件(3')和(4')成的真空吸附装 置夹紧(见图2)。该方法存在以下缺点(1) 在加工天线罩外型面的定位夹紧方法中(图1),圆锥销限制x、 y、 z三个方向的移 动,止口端面限制z、 x方向的转动和y方向的移动,其中,y方向的移动被重复限制,即 圆锥销及其止口端面在天线罩轴向方向形成过定位,由此导致该工序定位的不确定性而影响工序质量;(2) 在以天线罩外型面定位加工内型面的工序中(图2),外型面的加工误差将引起该工 序的定位误差而导致天线罩内型面的线形误差、内外型面的同轴度误差及其壁厚均匀性;(3) 天线罩悬臂支承,为了抵抗切削力必须有足够的轴向夹紧力(真空吸附力),然而 较大的真空吸附力易于引起天线罩表面的微裂纹而导致了较高的废品率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种天线罩内外型面精密加工工艺、主动寻位方法 及其工艺装备,以解决现有技术中加工精度低、废品率高的缺陷。 一种天线罩内外型面精密加工方法,包括以下步骤-1)基准磨削工序粗精磨基准端面(11)和粗磨基准锥孔(12);11)和锥孔(12)为基准,检测待加工的内外型面余量及其一致性;3) 天线罩安装工序在寻位工作站(40)上安装外型面专用夹具(20);基于端面(ll)和锥孔(12),主动寻找天线罩在外型面专用夹具(20)中的准确位置,并采用真空夹紧, 并使天线罩(10)与外型面专用夹具(20)成为第一工件夹具整体(51);4) 天线罩外型面粗精磨工序第一工件夹具整体(51)通过专用夹具(20)上的快速精确 定位标准接口平面a和凸台b,在外型面专用磨床上相应的标准接口平面e和凹槽 f中主动寻位与夹紧;粗精磨外型面(14);磨削完毕后将第一工件夹具整体(51)卸 下;5) 外型面检验工序将第一工件夹具整体(51)安置在三坐标测量机上;检验外型面(14)的合格性;6) 天线罩安装转换工序在寻位工作站(40)上安装内型面专用夹具(30);在内型面专用夹具(30)上安装第一工件夹具整体(51),使磨削后的天线罩外型面(14)与内型面 专用夹具(30)的工作中心同轴,并使天线罩和专用夹具(30)成为第二工件夹具整体 (52);然后去除不包括支承板(22)在内的外型面专用夹具(20);7) 天线罩内型面粗精磨工序第二工件夹具整体(52)通过专用夹具(30)上的快速精确 定位标准接口平面c和凸台d,在内型面专用磨床上相应的标准接口平面e和凹槽 f中主动寻位与夹紧;粗精磨内型面(13)、精磨锥孔(12);磨削完毕后将第二工件 夹具整体(52)卸下;8) 检验工序将第二工件夹具整体(52)安置在三坐标测量机上;检验内型面(13)、锥 孔(12)的合格性,内型面(13)、锥孔(12)与端面(11)的位置度,内型面(13)与外型 面(14)的壁厚及其一致性;9) 电厚度测试工序在电厚度测试机上测试电厚度;如果电厚度满足要求,则结束; 否则,修磨天线罩外型面(14)。一种天线罩外型面精密加工的专用夹具,外型面专用夹具(20)包括,天线罩寻位元件 (21)、定位支承板(22)、外型面加工专用夹具基础件(23),所述的寻位元件(21)的寻位面 为圆锥形,通过弹性机构(24)和外寻位基础件(23)相连,寻位元件(21)上有一导向柱和外 型面加工专用夹具基础件(23)的导向孔相配合,所述的定位支承板(22)通过定位销和螺栓 与外型面加工专用夹具基础件(23)相连,外型面加工专用夹具基础件(23)和寻位元件(21) 的通气孔用软管(25)相连,外接真空装置。一种天线罩内型面精密加工的专用夹具,内型面专用夹具(30)包括天线罩外型面支承5座(31)、自适应支撑元件和内型面加工专用夹具基础件(35)。所述的自适应支撑元件由第一 自适应支撑元件(32)和第二自适应支撑元件(33)组成, 自适应支撑元件具有与天线罩外轮廓一致的内轮廓表面,并通过径向弹性机构使其与天线 罩均匀贴合。一种天线罩内外型面精密加工工序转换的主动寻位方法,通过寻位器(71),使两个先 后使用的外型面专用夹具(20)和内型面专用夹具(30)主动对中,以保证与外型面专用夹 具(20)形成第一工件夹具整体(51)的天线罩精确转换为与内型面专用夹具(30)形成第二 工件夹具整体(52)。一种天线罩内外型面精密加工专用夹具快速精确寻位的标准接口装置,所述的专用夹 具主动寻位的标准接口装置包括寻位器(71)、专用夹具与寻位器相配合的寻位特征面、寻 位器与寻位工作站或机床相配合的过渡板组成。所述的寻位器(71)上的接口平面(e)和凹槽(f)分别与外型面专用夹具(20)上的第一 平面(a)、第一凸台(b)相配合,或分别与内型面专用夹具(30)上的第二平面(c)、第二凸 台(d)相配合。所述的寻位器(71)与寻位工作站或不同机床相配合时,还配置有相应的第一过渡板 (81)、第二过渡板(82)或第三过渡板(83)以实现寻位器与寻位工作站(40)、天线罩外型 面磨床主轴(41)和内型面磨床主轴(42)的快速精确寻位。 有益效果本专利技术通过上述天线罩内外型面精密加工的工艺过程,采用少量专用夹具、专用夹具 主动寻位的标准接口装置和主动寻位工作站,使天线罩在机外实现快速精确的主动寻位, 尤其是内外型面基准转换时的主动寻位;工序转换时天线罩与相关专用夹具成为一个整 体,通过专用夹具及其主动寻位装置实现天线罩与专用夹具在机床上的快速精确寻位。本 专利技术涉及的天线罩工艺过程、主动寻位方法及其工艺装备不但解决了天线罩位置精度低、 表面容易产生微裂纹等制造瓶颈问题,提高了成品率,可以避免和减少不同工序基准转换 误差对天线罩加工精度的影响,可以有效地控制内外型面的同轴度和壁厚,可以使同轴度 精度提高2个等级或以上,为提高导弹制导精度提供基本保证;而且可以大大降低调试难 度和减少安装调试时间,有效地提高天线罩数控磨床的机时利用率,实现节能降耗目标。 附图说明图l传统天线罩外型面加工时的安装方案示意图; 图2传统天线罩内型面加工时的安装方案示意图;图3天线罩(10)示意图4本专利技术涉及的天线罩外型面磨削工序工件主动寻位及其外型面本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种天线罩内外型面精密加工方法,包括以下步骤: 1)基准磨削工序:粗精磨基准端面(11)和粗磨基准锥孔(12); 2)检验工序:以端面(11)和锥孔(12)为基准,检测待加工的内外型面余量及其一致性; 3)天线罩安装工序: 在寻位工作站(40)上安装外型面专用夹具(20);基于端面(11)和锥孔(12),主动寻找天线罩在外型面专用夹具(20)中的准确位置,并采用真空夹紧,并使天线罩(10)与外型面专用夹具(20)成为第一工件夹具整体(51); 4)天线罩 外型面粗精磨工序:第一工件夹具整体(51)通过专用夹具(20)上的快速精确定位标准接口平面a和凸台b在外型面专用磨床上相应的标准接口平面e和凹槽f中主动寻位与夹紧;粗精磨外型面(14);磨削完毕后将第一工件夹具整体(51)卸下; 5) 外型面检验工序:将第一工件夹具整体(51)安置在三坐标测量机上;检验外型面(14)的合格性; 6)天线罩安装转换工序:在寻位工作站(40)上安装内型面专用夹具(30);在内型面专用夹具(30)安装第一工件夹具整体(51),使磨削后的天 线罩外型面(14)与内型面专用夹具(30)的工作中心同轴,并使天线罩和专用夹具(30)成为第二工件夹具整体(52);然后去除不包括支承板(22)在内的外型面专用夹具(20); 7)天线罩内型面粗精磨工序:第二工件夹具整体(52)通过专 用夹具(30)上的快速精确定位标准接口平面c和凸台d,在内型面专用磨床上相应的标准接口平面e和凹槽f中主动寻位与夹紧;粗精磨内型面(13)、精磨锥孔(12);磨削完毕后将第二工件夹具整体(52)卸下; 8)检验工序:将第二工件夹具整体 (52)安置在三坐标测量机上;检验内型面(13)、锥孔(12)的合格性,内型面(13)、锥孔(12)与端面(11)的位置度,内型面(13)与外型面(14)的壁厚及其一致性; 9)电厚度测试工序:在电厚度测试机上测试电厚度;如果电厚度满 足要求,则结束;否则,修磨天线罩外型面(14)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:葛鲁宁李蓓智王庆霞杨建国朱静怡
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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