[發明專利]薄壁筒件焊縫的測量及加工方法

有效

• 申請號: 201710359075.2
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107363668B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 康仁科;朱祥龍;董志剛;楊明偉;李俊卿;宋德波
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B24B9/04
• 分類號: B24B9/04;B24B49/00;B24B49/12
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

本發明公開了一種薄壁筒件焊縫的測量及加工方法，具有如下步驟：尋找確定焊縫的左右邊界；由焊縫的左右邊界對焊縫輪廓進行測量，得到焊縫輪廓的基本參數，焊縫的左右邊界參數，焊縫基體基本極徑參數和焊縫最高位置點；以焊縫最高位置點對刀以確定砂輪當前半徑；對焊縫基本輪廓進行磨削校正處理得到焊縫剩余高度參數；根據焊縫輪廓的基本參數，焊縫基體基本極徑參數，焊縫的左右邊界參數和焊縫剩余高度參數生成加工代碼，以焊縫最高位置點為加工起始點，通過加工代碼控制，實現焊縫的定高度磨削加工。本發明能夠對形狀復雜的焊縫進行測量，并在測量的基礎上對焊縫進行加工，實現測量加工一體化。

技術領域

本發明涉及薄壁筒件焊縫的測量及加工方法，屬于測量加工一體化技術研究領域。

背景技術

薄壁筒類零件由于具有結構緊湊、質量輕、比強度高等眾多優點而被廣泛應用于航空、航天、石油等關鍵領域，其中長徑比較大的薄壁筒類零件因不同部位具有不同的結構或因長度太長，難以一次成型，此類筒件在加工過程中，往往分段加工，最終采取焊接的方式將其組合起來，通常采用的焊接辦法為真空電子束焊接或者氬弧焊，從外部對薄壁筒件進行焊接，筒件內部就會產生一定高度的焊縫，而焊接得到的焊縫形狀一般不規則，另外，由于薄壁筒件對接時，左右兩段的軸線往往有一定的對中誤差，這就導致內部焊縫距左右兩側基體的高度不一致，還有，由于筒件的薄壁特征，焊接過程產生的大量的熱使焊接區域發生了嚴重變形，即焊接后的薄壁筒件在圓周方向已經不再是標準的圓柱形狀。

上述所述筒件如欲達到使用要求，必須將焊縫加工至一定高度，但是在加工時又不能傷及兩側基體，因此就需要對焊縫的高度進行控制。而現有的加工方法多采用手動加工方法，其在加工前，缺乏對焊縫的測量，加工時，進給量由工人手動控制，其加工精度和效率都難以滿足生產要求，且工人的勞動強度極高。因此迫切需要一種集測量加工為一體的技術來解決這種難題。本發明基于這種現狀，將加工建立在對筒件焊縫輪廓準確測量的基礎上，一次裝夾條件下，能完成焊縫的測量與加工。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種薄壁筒件焊縫的測量及加工方法。本發明采用的技術手段如下：

一種薄壁筒件焊縫的測量及加工方法，具有如下步驟：

S1、尋找確定焊縫的左右邊界；

S2、由焊縫的左右邊界對焊縫輪廓進行測量，得到焊縫輪廓的基本參數，焊縫的左右邊界參數，焊縫基體基本極徑參數和焊縫最高位置點；

S3、以焊縫最高位置點對刀以確定砂輪當前半徑；

S4、對焊縫基本輪廓進行磨削校正處理得到焊縫剩余高度參數；

S5、根據焊縫輪廓的基本參數，焊縫基體基本極徑參數，焊縫的左右邊界參數和焊縫剩余高度參數生成加工代碼，以焊縫最高位置點為加工起始點，通過加工代碼控制，實現焊縫的定高度磨削加工。

所述步驟S1包括以下步驟：

設薄壁筒件軸向為Z向、薄壁筒件周向為C向、薄壁筒件水平徑向為X向，機床可沿X、Z軸移動，薄壁筒件能實現C軸的轉動，且能實現X、Z、C三個方向的聯動，手動測得焊縫的實際位置，并給出焊縫的掃描范圍L，為薄壁筒件圓周選定N條母線，測量開始時，薄壁筒件依次轉至位置處時，激光位移傳感器在給定的掃描范圍內沿Z向移動，并根據采樣間隔λ進行數據的采集；