[發明專利]一種利用對稱電子束焊接軌跡進行焊接的方法及系統

有效

• 申請號: 201310674210.4
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103639583A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王西昌;毛智勇;許恒棟;付鵬飛;劉昕;吳冰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

1.一種利用對稱電子束焊接軌跡進行焊接的方法，其特征是，所述的方法具體包括：

獲取預焊接的工件的結構特征、焊縫質量以及焊接過程中的應力變形控制要求；

根據所述的結構特征、焊縫質量以及應力變形控制要求確定焊接過程中的工藝參數，所述的工藝參數包括電子束束流數目、束流、形狀校核因子、掃描頻率、工作電壓、聚焦電流；

根據所述的電子束束流數目確定電子束的掃描路徑坐標點；

根據所述的掃描路徑坐標點生成路徑坐標數據；

電子束焊機根據所述的路徑坐標數據完成所述工件的焊接過程。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，當所述的電子束束流數目為1時，根據所述的電子束束流數目確定電子束的掃描路徑坐標點，具體通過如下參數方程進行：

其中，x為坐標點的橫坐標值，y為坐標點的縱坐標值，為焊縫起始點所對應的角度，其取值范圍為0-360°，Δθ為下一個位置的角度變化值，i為坐標點（x，y）的序列，為整數，取值范圍為0<i≤M，R₁為焊縫軌跡在x軸上的截距，R₂為焊縫軌跡在y軸上的截距。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，當所述的電子束束流數目不為1時，根據所述的電子束束流數目確定電子束的掃描路徑坐標點具體通過如下參數方程進行：

其中，x為坐標點的橫坐標值，y為坐標點的縱坐標值，為焊縫起始點所對應的角度，其取值范圍為0-360°，δ為每束電子束需要掃過的角度，取值為N為電子束束流數目，j表示第j束，取值為1、2……N，Δθ為下一個位置的角度變化值，i為坐標點（x，y）的序列，為整數，取值范圍為0<i≤M，M=δ/Δθ，R₁為焊縫軌跡在x軸上的截距，R₂為焊縫軌跡在y軸上的截距。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征是，當所述的電子束束流數目為1時，根據所述的掃描路徑坐標點生成路徑坐標數據具體包括：

將所述的掃描路徑坐標點按照坐標點序列遞增的順序進行排列，生成路徑坐標數據。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征是，當所述的電子束束流數目不為1時，根據所述的掃描路徑坐標點生成路徑坐標數據具體包括：

將所述的掃描路徑坐標點先按照電子束序列遞增的順序進行排列，再將所述的掃描路徑坐標點按照坐標點序列遞增的順序進行排列，生成路徑坐標數據。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征是，電子束焊機根據所述的路徑坐標數據完成所述工件的焊接過程具體包括：

將所述的工件置于所述電子束焊機的真空室內；

所述電子束焊機的掃描控制系統獲取所述的路徑坐標數據；

所述電子束焊機根據所述的工藝參數設置控制平臺；

所述電子束焊機的電子槍完成焊接過程。

7.一種利用對稱電子束焊接軌跡進行焊接的系統，其特征是，所述的系統具體包括電子束焊機以及路徑坐標數據生成裝置，

其中，所述的路徑坐標數據生成裝置具體包括：

工件特征獲取模塊，用于獲取預焊接的工件的結構特征、焊縫質量以及焊接過程中的應力變形控制要求；

工藝參數確定模塊，用于根據所述的結構特征、焊縫質量以及應力變形控制要求確定焊接過程中的工藝參數，所述的工藝參數包括電子束束流數目、束流、形狀校核因子、掃描頻率、工作電壓、聚焦電流；

掃描路徑坐標點確定模塊，用于根據所述的電子束束流數目確定電子束的掃描路徑坐標點；

路徑坐標數據生成模塊，用于根據所述的掃描路徑坐標點生成路徑坐標數據；

所述的電子束焊機，用于根據所述的路徑坐標數據完成所述工件的焊接過程。