[发明专利]异型封闭深腔天线罩的自动化旋转滚笼工装及使用方法

说明书

一种异型封闭深腔天线罩的自动化旋转工装及使用方法，工装包括底板、俯仰支撑轴左轴承座、俯仰支撑轴右轴承座、左俯仰角度调整组件、右俯仰角度调整组件、摇篮组件、滚笼组件、滚笼旋转伺服电机、定心找正组件、PLC控制器以及限位挡板。本发明是针对异型封闭深腔天线罩内外型面复杂，锥度较大、基准难以确定的特点而设计了专用的旋转滚笼式工装，主要解决以下问题：针对找正时间长，重复工作多，用时长；针对原始工装型面贴合不严密，手工操作多且存在产品易变形的风险；针对产品多角度调整检测难控制，不易达到理想的找正要求；针对产品原始工装手工操作多，自动化程度低，找正调整繁琐；针对产品在加工过程中产品压紧力不均潜在的产品变形问题。

技术领域

本发明涉及一种异型封闭深腔天线罩的自动化旋转滚笼工装及使用方法，特别是一种陶瓷材料异型封闭深腔结构件的高精密角度旋转及防变形压紧方法，属于陶瓷材料机械加工技术领域。

背景技术

天线罩是保护导引头天线在恶劣环境下正常工作的重要功能结构件，既是一个完整的弹头部段，又承担着高温透波、防热、隔热等重要作用。异型封闭深腔结构天线罩一般采用石英纤维增强陶瓷基复合材料，陶瓷材料的高脆性、高硬度和高耐磨性造成加工易出现崩边、裂纹等缺陷。异型天线罩为复杂曲面薄壁结构件，其内腔深度大、封闭、狭窄，长径比一般大于2:1，并且没有准确的定位基准面和可靠的装夹型面，都对产品加工精度影响，主要加工难点如下：

(1)传统的车削、磨削的两轴加工设备仅适用于回转体天线罩加工，无法满足异型复杂结构天线罩高精密加工要求，尤其是内腔深度大、封闭、狭窄，环向和轴向均存在厚度变化，需要根据产品结构对现有设备进行改造。

(2)石英纤维增强陶瓷基复合材料高脆性、高硬度和高耐磨性对加工所用的刀具要求较高，具备较高尺寸及形状精度的同时还需要有较高的耐磨性，能够满足大尺寸复杂型面的连续加工要求。

(3)加工过程中加长磨削装置、工装装夹、基准面传递、刀具以及测量环节都会对产品加工进度造成影响，而每个单因素误差源又随着加工工况不同存在一定的波动。因此需要对产品工装进行优化改造，减少工装的震颤，变形，定位不完全和调整找正繁琐耗时长对整体加工周期和产品质量的影响，提升产品质量。

发明内容

本发明解决的问题是：克服现有技术应用能力的不足，提出一种异型封闭深腔天线罩的自动化旋转滚笼工装及使用方法，该方法及装置可以有效的解决工件加工过程中变形大、定位基准难以确定、加工精度难以保证的难题，能够实现大型封闭深腔天线罩的精确加工，从而为系列重点型号的飞行器的研制和生产提供了重要保障。

本发明的技术解决方案是：

一种异型封闭深腔天线罩的自动化旋转滚笼工装，包括底板、俯仰支撑轴左轴承座、俯仰支撑轴右轴承座、左俯仰角度调整组件、右俯仰角度调整组件、摇篮组件、滚笼组件、滚笼旋转伺服电机、定心找正组件、PLC控制器以及限位挡板；

俯仰支撑轴左轴承座、俯仰支撑轴右轴承座、左俯仰角度调整组件、右俯仰角度调整组件均安装在底板上，组成基座组件，作为整个工装的基础；所述基座组件上安装有摇篮组件，摇篮组件大端通过俯仰支撑轴左轴承座和俯仰支撑轴右轴承座托起支撑，摇篮组件小端通过左俯仰角度调整组件和右俯仰角度调整组件托起支撑；摇篮组件通过左俯仰角度调整组件和右俯仰角度调整组件控制，实现绕摇篮组件大端支撑轴旋转的俯仰角度调整，即弧线旋转运动；

滚笼组件和滚笼旋转伺服电机安装在摇篮组件上，在滚笼旋转伺服电机的驱动下，实现滚笼组件绕轴线旋转和180°翻转工序调面；

定心找正组件安装在底板上，配合左俯仰角度调整组件、右俯仰角度调整组件、摇篮组件和滚笼组件实现对产品的快速找正；

PLC控制器安装在左俯仰角度调整组件远离产品方向的外壳上，控制所述自动化旋转工装所需的角度调整动作；