裂縫波導(dǎo)為雷達(dá)搜索天線中的關(guān)鍵件,其質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響雷達(dá)戰(zhàn)車的性能。裂縫波導(dǎo)屬于大型復(fù)雜零件,精度要求高,如圖1所示,分布著95個裂縫的波導(dǎo)管總長約2000mm,尺寸公差為0.005 mm。每個裂縫的深度公差為0~0.005 mm,角度公差為3,表面粗糙度為Ra0.8μm。零件上每個裂縫的深度、傾斜角度不同,加工難度很大。
為了保證零件加工質(zhì)量,提高加工效率,裂縫波導(dǎo)的主要加工工序都在數(shù)控加工中心進(jìn)行。當(dāng)沒有在線檢測和補(bǔ)償功能時,數(shù)控加工過程中,操作人員需手持卡尺測量零件的幾何尺寸,適時調(diào)整工藝參數(shù),其加工可靠性差,效率低。此外,在加工過程中,還需要將零件送到三坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行檢測,引起多次裝夾,這也會因多次裝夾引發(fā)出重復(fù)定位誤差。這種數(shù)控加工方式,被加工零件的合格率仍然很低。
為此,采用配有紅外測頭的數(shù)控加工中心對裂縫波導(dǎo)進(jìn)行加工:從而可在加工過程中采集到工件上各點的坐標(biāo)信號,并將它輸入到數(shù)控系統(tǒng)。而紅外測頭的測量數(shù)據(jù)可輸入計算機(jī),再經(jīng)過相應(yīng)軟件的分析處理,適時調(diào)整加工工藝參數(shù),避免了加工過程中零件送到三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行檢測而引發(fā)的多次裝夾和產(chǎn)生的重復(fù)定位誤差,使零件的加工精度和加工質(zhì)量得到可靠保證,顯著提高了被加工零件的合格率。
在線檢測的數(shù)控加工的具體實施步驟如下:
1)精密測量儀器的準(zhǔn)備。將加工中心配有的紅外測頭裝入機(jī)床主軸,開啟紅外測頭的碰撞監(jiān)視功能和點位測量功能。
2)數(shù)據(jù)獲取。在測量程序的控制下,利用紅外測頭對零件的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行在線測量,控制系統(tǒng)將所測得的數(shù)據(jù)傳人計算機(jī)。
3)數(shù)據(jù)處理。測量數(shù)據(jù)從機(jī)床傳人計算機(jī),經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理軟件適時調(diào)整精密零件的加工工藝參數(shù),實現(xiàn)在線測量和自動誤差補(bǔ)償?shù)挠行诤?,獲得加工零件的準(zhǔn)確幾何尺寸和形位尺寸,保證最終獲得合格的精密零件。
根據(jù)算術(shù)平均值公式:
可得,在線檢測數(shù)控加工偏差:Nj=0.002mm,普通數(shù)控加工偏差:Np=0.031 mm。
普通數(shù)控加工偏差與在線檢測數(shù)控加工偏差表明。充分利用紅外測頭在線測量零件關(guān)鍵尺寸,適時調(diào)整加工工藝參數(shù),從而提高生產(chǎn)效率,保證精密零件的加工合格率。這種在線檢測的數(shù)控加工方法不僅提高了精密零件的生產(chǎn)率和合格率,而且對推進(jìn)加工測量一體化技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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