[发明专利]薄壁回转体立式原位加工方法

说明书

本发明提供了一种包括以下步骤：吊装前底；移入筒段；前底下移至加工位置并铣削其下端面；筒段上移至加工位置并铣削其上端面；并缝并焊接筒段；上移筒段至加工位置并铣削其下端面；移入新的筒段，并上移至加工位置，重复步骤：铣削筒段上端面、焊接筒段、铣削筒段下端面，直至完成所有筒段焊接；移入后底；后底上移至加工位置并铣削其上端面；并缝并焊接后底。如此设置，在竖直状态下进行加工，占地面积小，而且焊接过程中回转体始终保持竖立状态，重力对回转体的圆度影响较小，不会出现水平放置所导致的筒段变形难以对接焊缝的问题，并且对前底、筒段以及后底的铣削端面以及进行焊接等均在一个工位处即可完成，无需更换工位，操作更加简单快捷。

技术领域

本发明涉及型薄壁回转体加工技术领域，更具体地说，涉及一种薄壁回转体立式原位加工系统。

背景技术

航空航天飞行器的燃料储存箱多为大型薄壁回转体结构，参考图1所示，其主要由前底1、后底3以及若干个筒段2构成，其中前底1和后底3可以是球形结构、椭球形结构或者锥形结构，筒段2为圆柱形结构。相邻的两个筒段2以及筒段2与前底1或者后底3之间均需通过焊接的方式连接。现有技术中，大型薄壁回转体机构通常采用卧式多工位焊接方法，而采用卧式焊接方法焊接时所采用的设备需要水平设置，其长度大多超过60m，占地面积大；并且由于储存箱为薄壁圆筒结构，在水平放置时由于重力作用易发生形变，容易导致对缝难度大，焊接精度低，焊接质量差等问题；除此之外，采用卧式焊接方法进行加工时，需要更换不同的工位以对筒段的端面进行铣切和焊接，从而需要多次装夹和拆卸，工序繁琐复杂。因此，如何解决现有技术中卧式多工位焊接方法的设备占地面积大，储存箱容易发生形变并且需要多工位加工的问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够解决上述技术问题的薄壁回转体立式原位加工方法。

为解决上述问题，本发明提供了一种薄壁回转体立式原位加工方法，包括以下步骤：吊装前底，将所述前底保持竖直状态进行固定并吊装，以使所述前底能够升降；移入筒段，将待焊接筒段移动至所述前底下方；铣削前底下端面，撑紧所述前底内壁并压紧所述前底外壁，铣削所述前底的下端面；铣削筒段上端面，撑紧所述筒段内壁并压紧所述筒段外壁，铣削所述筒段的上端面；焊接筒段，将所述前底下端与所述筒段上端对接，并撑紧所述前底和所述筒段的接缝，对所述前底和所述筒段的接缝进行搅拌摩擦焊；铣削筒段下端面，撑紧所述筒段内壁并压紧所述筒段外壁，铣削所述筒段的下端面；移入新的筒段，并重复步骤：铣削筒段上端面、焊接筒段、铣削筒段下端面，直至完成所有筒段焊接；移入后底，将后底移动至焊接完成的所述筒段下方；铣削后底上端面，撑紧所述后底内壁并压紧所述后底外壁，铣削所述后底的上端面；焊接后底，将所述筒段下端与所述后底上端对接，并撑紧所述筒段和所述后底的接缝，对所述筒段和所述后底进行搅拌摩擦焊。

优选地，在焊接筒段步骤中以及焊接后底步骤中均包含焊缝检测步骤，以对焊缝进行检测，并记录具有焊接缺陷的位置。

优选地，在各个焊缝检测步骤之后均包含补焊步骤，以对具有焊接缺陷的位置进行补焊。

优选地，在所述补焊步骤后还设有焊缝检测步骤，以对补焊的焊接位置进行检测，若有缺陷则再进行补焊步骤，若无缺陷则进行下一步。

优选地，在焊接后底步骤后还包括外形测量步骤，利用激光测距仪，在回转体外表面建立极坐标空间离散点，在计算机中拟合为回转体外形数学模型，完成外形测量。

优选地，在外形测量步骤后还包括喷涂标记步骤，以在回转体外表面的附件安装位置喷上安装标记。

优选地，在喷涂标记步骤后还包括称重步骤，以获取回转体的重量。

优选地，在焊接后底步骤后采用吊车将焊接完成的回转体吊下。