支持天线罩精密修磨关键技术研究

论文摘要

天线罩是导弹弹体的重要组成部分,其电气性能直接影响到导弹的制导性能。天线罩机械加工后,其几何形状及尺寸已满足图纸的要求。但由于介电常数的不均匀性和几何厚度误差的存在,其电厚度达不到设计要求,目前工程上常采用修磨天线罩几何厚度,来达到补偿天线罩电气性能的目的。本文基于上述背景,开展了修磨过程天线罩安装与测量的研究,研究内容主要包括：在分析现有天线罩修磨工艺的基础上,提出了基于主动寻位与在机测量的天线罩修磨工艺。即天线罩通过主动寻位安装夹具实现天线罩在IPD测量机和磨床间快速精确的实现工位转换。同时天线罩在磨床上就能完成修磨量的测量。基于主动寻位的思想,设计了主动寻位安装夹具,包括初始定位机构、工件夹具系统、夹具在IPD测量机和磨床上进行安装的寻位接口。实现了天线罩在IPD测量机和磨床之间快速地工位转换。采用激光位移传感器,设计了天线罩修磨量在机测量装置,包括激光束调整机构,控制单元等,详细设计了激光束调整机构的激光束校准调整单元、激光束入射角控制单元的设计,同时研究了测量装置在机床上的安装方法。为实现天线罩修磨量的在机检测提供硬件支持。开发了天线罩修磨量在机测量软件,包括测量点的规划与计算、在机测量装置运动坐标计算、数控测量代码、测量数据采集与处理、数据库维护五个模块。最后对在机测量装置进行激光束的校准,并对其精度进行验证。同时对天线罩在机测量软件进行调试,验证了在机测量装置可实现在机测量,为进一步开展天线罩精密修磨提供了一些技术支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.1.1 课题的研究背景
• 1.1.2 课题的研究意义
• 1.2 天线罩及加工测量技术现状
• 1.2.1 天线罩发展概况
• 1.2.2 天线罩电气性能补偿方法
• 1.2.3 天线罩电厚度测量及加工技术
• 1.3 零件加工质量在机测量技术研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 天线罩修磨工艺分析与设计
• 2.1 天线罩及其电气性能影响因素
• 2.1.1 天线罩结构及设计要求
• 2.1.2 天线罩电气性能描述
• 2.1.3 材质及几何厚度对电厚度的影响
• 2.2 现有天线罩修磨工艺及分析
• 2.2.1 天线罩在IPD测量机上的安装及测量
• 2.2.2 天线罩在磨床上的安装及人工打磨
• 2.2.3 现有天线罩修磨工艺的主要问题
• 2.3 基于主动寻位的天线罩安装工艺设计
• 2.3.1 主动寻位安装工艺方案
• 2.3.2 主动寻位安装夹具的总体设计
• 2.3.3 不同材料夹紧天线罩性能比较
• 2.3.4 主动寻位安装夹具的使用步骤
• 2.4 改进后的天线罩修磨工艺
• 2.4.1 基于主动寻位与在机测量的天线罩修磨工艺
• 2.4.2 天线罩精密修磨的方式
• 2.4.3 天线罩测量与修磨工艺的精度分配
• 2.5 本章小结
• 第3章 修磨量在机测量方法及装置设计
• 3.1 常见在机测量方法及比较
• 3.2 激光位移传感器原理及选型
• 3.2.1 激光三角测量法
• 3.2.2 激光位移传感器选型及比较
• 3.2.3 激光束测量方向的确定
• 3.3 在机测量装置的总体设计
• 3.3.1 设计要求及总体方案
• 3.3.2 激光束调整机构设计与实现
• 3.3.3 在机测量装置在机床上的安装
• 3.4 控制单元的设计及实现
• 3.4.1 控制单元的总体设计
• 3.4.2 运动控制卡与上位机的通信
• 3.4.3 激光束入射角的控制
• 3.5 本章小结
• 第4章 天线罩修磨量测量软件分析与设计
• 4.1 软件的总体设计
• 4.1.1 功能需求分析
• 4.1.2 软件开发环境
• 4.1.3 总体结构
• 4.2 几何参数的计算
• 4.2.1 测量点规划与计算
• 4.2.2 测量装置运动分析及坐标计算
• 4.3 测量数据的自动采集与实现
• 4.3.1 自动数据采集的控制
• 4.3.2 自动数据采集的实现
• 4.4 数据库的设计
• 4.4.1 数据库的选择
• 4.4.2 数据库的结构设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 在机测量装置测试与应用
• 5.1 在机测量装置的测试
• 5.1.1 激光束的校准
• 5.1.2 在机测量装置的精度验证
• 5.2 在机测量装置的应用
• 5.3 本章小结
• 第6章 论文总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 课题的展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间论文发表情况
• 致谢