【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及运载火箭贮箱焊接，具体涉及一种火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备及测量方法。
技术介绍
1、现有箱底焊接工艺流程，需要设备对箱底工件进行反复配铣。其目的在于，箱底的叉型环为精加工件，圆环为焊接工件或旋压工件，端部尺寸不规整，在焊接前要以叉形环为基准，即将叉形环上端直径作为目标值，铣削圆环大端侧的直径。
2、现有方法是先依靠手工测量圆环直径，大致确定目标位置，预留较大切削余量，大致切削后，将叉形环与圆环搭接，使用简易量具测量直径差值，并预留更小的切削量，切削后再反复上一步骤，预留切削余量依次预留量，10mm-5mm-2mm-1mm-0.5mm-0.2mm-0.1mm-0.05mm。以此往复一般需要切削8～9次铣削，为保证最终匹配尺寸，越到最后加工量越小，多次的铣削加工，每次加工时间都很长。
3、另外箱底铣削使用搅拌摩擦焊主轴，切削转速一般在300rpm一下，转速低进给慢，加工效率很低。
4、随着航天领域的不断发展，高效并且可靠的火箭贮箱需求量快速提升，对箱底加工设备的需求也提出更高要求，箱底设备需要较高自动化，实现高效率加工。要提高加工效率，必须解决以下三个主要问题：
5、第一、如何实现箱底待切削区域直径值的准确测量；
6、第二、如何提高箱底铣削余量的自动判断；
7、第三、如何提高搅拌摩擦焊接过程中铣削设备的切削参数。
8、因此，专利技术人提供了一种火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备及测量方法。
技术实
1、（1）要解决的技术问题
2、本专利技术实施例提供了一种火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备及测量方法，解决了火箭贮箱箱底铣削时反复试切而导致加工效率较低的技术问题。
3、（2）技术方案
4、本专利技术提供了一种火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，包括环缝工装和测距仪，所述环缝工装用于支撑并定位所述火箭贮箱箱底，所述测距仪用于测量火箭贮箱箱底的待切削区域直径；其中，
5、所述环缝工装包括内支撑及压紧机构，所述内支撑贴合支撑于所述火箭贮箱箱底的内表面，所述压紧机构罩设于所述火箭贮箱箱底的外表面且用于固定限位所述火箭贮箱箱底；
6、所述内支撑包括铣削内支撑及焊接内支撑，所述铣削内支撑用于在铣削时支撑所述火箭贮箱箱底的内型面，所述焊接内支撑为刚性伸缩式结构，多组所述焊接内支撑用于在焊接时支撑所述火箭贮箱箱底的内型面。
7、进一步地，每组所述焊接内支撑均包括限位板、连杆机构、径向定位块、驱动气缸、第一支撑垫板、第二支撑垫板及弧形焊接垫板，所述限位板、所述连杆机构、所述第一支撑垫板及所述第二支撑垫板均安装于内撑机构平台的上端面，所述限位板位于所述连杆机构的上端面且用于进行竖向限位；
8、所述连杆机构的一端与所述径向定位块连接且用于带动所述径向定位块进行径向运动以实现对应的所述第一支撑垫板、所述第二支撑垫板的径向运动，所述连杆机构的另一端铰接于所述内撑机构平台，所述驱动气缸的输出端与所述连杆机构连接且用于驱动所述连杆机构沿竖向转动；
9、所述第一支撑垫板与所述第二支撑垫板依次间隔设置以拼接形成圆环状结构，所述弧形焊接垫板贴合设置于所述圆环状结构的外环侧且用于与火箭贮箱箱底的内表面贴合接触。
10、进一步地，所述焊接内支撑还包括直线导轨，所述直线导轨安装于所述内撑机构平台的上端面，所述第一支撑垫板与所述第二支撑垫板通过对应的所述直线导轨沿径向运动。
11、进一步地，所述直线导轨为滚柱直线导轨。
12、进一步地，所述第一支撑垫板与所述第二支撑垫板的接触面为楔形面。
13、进一步地，所述铣削内支撑为环状固定垫板，所述环状固定垫板位于所述圆环状结构的上端面。
14、进一步地，多组焊接内支撑为圆周阵列式分布。
15、本专利技术还提供了一种利用火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备的铣削方法，包括以下步骤：
16、将火箭贮箱箱底放置于内支撑并通过压紧机构定位，利用测距仪测量火箭贮箱箱底任一截面上的多个半径值；
17、通过所述多个半径值，确定最优半径值；
18、将所述最优半径值减去火箭贮箱箱底的厚度的数值代入到箱底曲线方程中，得到所述最优半径值与目标值在轴向位置的差值，确定切削余量；
19、依据所述铣削余量，对火箭贮箱箱底进行铣削。
20、进一步地，所述通过所述多个半径值，确定最优半径值，具体为：
21、依据所述多个半径值，采用平均周长法确定所述最优半径值；或，
22、依据所述多个半径值，采用近似弧形叠加法确定所述最优半径值；或，
23、当相邻的两个半径趋于相等时，依据所述多个半径值，采用弧形积分法确定所述最优半径值；或，
24、当相邻的两个半径之间的夹角大于预设角度时，依据所述多个半径值，采用弧长计算法确定所述最优半径值。
25、进一步地，同一截面上至少采集360个半径值。
26、（3）有益效果
27、综上，本专利技术通过刚性内撑式的环缝工装，使火箭贮箱箱底与工装模胎紧密贴合，从而使火箭贮箱箱底与理论曲线方程数值更为接近，保证测量和公式代入的准确性。同时，通过高精度自动测量仪器（测距仪）实现自动检测，对检测数据进行算法计算，准确得出目标直径的位置坐标，达到自动测量和铣削的能力。
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1.一种火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，包括环缝工装和测距仪（400），所述环缝工装用于支撑及定位所述火箭贮箱箱底，所述测距仪（400）用于测量火箭贮箱箱底的待切削区域直径；其中，
2.根据权利要求1所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，每组所述焊接内支撑（200）均包括限位板（201）、连杆机构（202）、径向定位块（203）、驱动气缸（204）、第一支撑垫板（205）、第二支撑垫板（206）及弧形焊接垫板（207），所述限位板（201）、所述连杆机构（202）、所述第一支撑垫板（205）及所述第二支撑垫板（206）均安装于内撑机构平台（208）的上端面，所述限位板（201）位于所述连杆机构（202）的上端面且用于进行竖向限位；
3.根据权利要求2所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，所述焊接内支撑还包括直线导轨（209），所述直线导轨（209）安装于所述内撑机构平台（208）的上端面，所述第一支撑垫板（205）与所述第二支撑垫板（206）通过对应的所述直线导轨（209）沿径向运动。
4.
5.根据权利要求2所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，所述第一支撑垫板（205）与所述第二支撑垫板（206）的接触面为楔形面。
6.根据权利要求2所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，所述铣削内支撑（100）为环状固定垫板，所述环状固定垫板位于所述圆环状结构的上端面。
7.根据权利要求1所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，多组所述焊接内支撑（200）为圆周阵列式分布。
8.一种利用如权利要求1-7中任一项所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备的铣削余量测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的铣削余量测量方法，其特征在于，所述通过所述多个半径值，确定最优半径值，具体为：
10.根据权利要求8所述的铣削余量测量方法，其特征在于，所述将所述最优半径值减去火箭贮箱箱底的厚度的数值代入到箱底曲线方程中，得到所述最优半径值与目标值在轴向位置的差值，确定切削余量，具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，包括环缝工装和测距仪（400），所述环缝工装用于支撑及定位所述火箭贮箱箱底，所述测距仪（400）用于测量火箭贮箱箱底的待切削区域直径；其中，
2.根据权利要求1所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，每组所述焊接内支撑（200）均包括限位板（201）、连杆机构（202）、径向定位块（203）、驱动气缸（204）、第一支撑垫板（205）、第二支撑垫板（206）及弧形焊接垫板（207），所述限位板（201）、所述连杆机构（202）、所述第一支撑垫板（205）及所述第二支撑垫板（206）均安装于内撑机构平台（208）的上端面，所述限位板（201）位于所述连杆机构（202）的上端面且用于进行竖向限位；
3.根据权利要求2所述的火箭贮箱箱底焊接前的铣削余量测量设备，其特征在于，所述焊接内支撑还包括直线导轨（209），所述直线导轨（209）安装于所述内撑机构平台（208）的上端面，所述第一支撑垫板（205）与所述第二支撑垫板（206）通过对应的所述直线导轨（209）沿径向运动。
4.根据权利要求3所述的火箭贮箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾元松，魏滨，王豪，孟强，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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