一种天线罩多角度位姿快速调整工装及其使用方法与流程

本技术涉及陶瓷材料机械加工，具体涉及一种天线罩多角度位姿快速调整工装及其使用方法。

背景技术：

1、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，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，都对天线罩加工精度影响，主要加工难点如下：

2、(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，需要根据天线罩结构对现有设备进行改造。

3、(2)天线罩大多为石英纤维增强陶瓷基复合材料，这种复合材料的天线罩具有高脆性、高硬度和高耐磨性的特定，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。

4、(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天线罩加工进度造成影响，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。因此需要对天线罩工装进行优化改造，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天线罩质量的影响，提升天线罩质量。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例提供了一种天线罩多角度位姿快速调整工装及其使用方法，通过本技术实施例提高的工装可以有效解决工件加工过程中变形大、定位基准难以确定、天线罩找正耗时长，多个角度间相互干涉、互相影响，天线罩调整找正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。

2、根据本技术实施例，提供了一种天线罩多角度位姿快速调整工装，包括零点快换组件、偏摆角度调整组件、俯仰角度调整组件及倾斜调整组件；所述偏摆角度调整组件安装于所述零点快换组件上，且与所述零点快换组件通过z轴固定销转动配合；所述俯仰角度调整组件安装于所述偏摆角度调整组件上，所述俯仰角度调整组件的一端与所述偏摆角度调整组件通过y轴支撑轴转动铰接，所述俯仰角度调整组件的另一端与所述偏摆角度调整组件之间设置有楔块调整机构；所述倾斜调整组件安装于所述俯仰角度调整组件上，所述倾斜调整组件与所述俯仰角度调整组件通过x轴旋转轴转动配合；所述倾斜调整组件上设置有与天线罩适配的夹持机构。

3、优选的，所述零点快换组件包括下底板及上底板，所述下底板上设置有固定压块及快换卡盘，所述固定压块与机床平台通过螺栓紧压适配，所述上底板的下表面安装有拉钉，所述拉钉与所述快速卡盘的位置对应，所述拉钉与所述上底板通过紧固螺栓固定连接，所述z轴固定销安装于所述上底板上。

4、进一步优选的，所述上底板上设置有吊环。

5、优选的，所述偏摆角度调整组件包括偏摆角度调整板，所述偏摆角度调整板设置于所述零点快换组件上，所述偏摆角度调整板上设置有第一销孔，所述z轴固定销穿过所述第一销孔后与所述零点快换组件连接；所述偏摆角度调整板的一端设置两个对称的基座，所述基座与所述俯仰角度调整组件通过所述y轴支撑轴转动配合。

6、进一步优选的，所述偏摆角度调整组件还包括第一偏摆调整螺栓、第二偏摆调整螺栓、第一异形螺母及第二异形螺母，所述偏摆角度调整板的另一端两侧设置有两个对称的固定板；所述第一异形螺母及第二异形螺母对称设置于所述偏摆角度调整板的两侧且与所述零点快换组件固定连接，所述第一偏摆调整螺栓与所述第一异形螺母螺纹连接后与所述偏摆角度调整板的一侧固定板抵接，所述第二偏摆调整螺栓与所述第二异形螺母螺纹连接后与所述偏摆角度调整板的另一侧固定板抵接。

7、优选的，所述偏摆角度调整组件包括滑道，所述俯仰角度调整组件包括俯仰角度调整托架及楔块调整机构，所述俯仰角度调整托架设置于所述偏摆角度调整组件上，所述俯仰角度调整托架靠近所述z轴固定销的一端与所述偏摆角度调整组件通过y轴支撑轴转动铰接，所述楔块调整机构包括楔块、第三异形螺母及俯仰调整螺栓，所述楔块位于所述俯仰角度调整托架与所述滑道之间，所述楔块与所述滑道滑动配合，所述第三异形螺母安装于所述滑道上远离所述z轴固定销的一端，所述俯仰调整螺栓与所述第三异形螺母螺纹连接后与所述楔块固定连接。

8、进一步优选的，所述俯仰角度调整托架的底部设置有耐磨块，所述耐磨块位于所述楔块与所述俯仰角度调整托架之间。

9、进一步优选的，所述俯仰角度调整托架的两端均具有调整座，所述调整座与所述倾斜调整组件通过所述x轴旋转轴转动配合连接。

10、优选的，所述倾斜调整组件包括倾斜调整托架及第一螺旋千斤顶，所述倾斜调整托架设置于所述俯仰角度调整组件上，所述倾斜调整托架与所述俯仰角度调整组件通过所述x轴旋转轴转动配合连接，所述倾斜调整托架上设置有与天线罩相适配的夹持机构，所述第一螺旋千斤顶安装于零点快换组件上，所述第一螺旋千斤顶的上端与所述倾斜调整托架活动抵接。

11、进一步优选的，所述第一螺旋千斤顶的数量为四个，其中两个第一螺旋千斤顶分别位于所述俯仰角度调整组件远离所述z轴固定销的一端两侧，另外两个第一螺旋千斤顶分别位于所述俯仰角度调整组件靠近所述z轴固定销的一端两侧。

12、进一步优选的，所述夹具机构包括底座、下夹具及上夹具，所述下夹具与上夹具通过压紧螺栓连接，所述下夹具与上夹具之间形成与天线罩适配的夹持空间，所述下夹具与所述底座通过固定螺栓连接。

13、进一步优选的，所述倾斜调整托架上还设置有限位挡板，所述限位挡板位于所述倾斜调整托架远离所述楔块调整机构的一端。

14、优选的，所述天线罩多角度位姿快速调整工装还包括压板组件，所述压板组件包括压板及第二螺旋千斤顶，所述第二螺旋千斤顶安装于所述零点快换组件上，所述压板的一端与所述第二螺旋千斤顶的上端固定连接，所述压板的下表面与所述倾斜调整组件活动抵接。

15、进一步优选的，所述压板组件还包括定位螺栓，所述压板上设置有通孔，所述定位螺栓穿过所述压板的通孔后与所述零点快换组件螺纹连接，所述压板与所述定位螺栓滑动配合，所述定位螺栓位于所述第二螺旋千斤顶与所述倾斜调整托架之间。

16、基于上述天线罩多角度位姿快速调整工装，本技术实施例提供了一种天线罩多角度位姿快速调整工装的使用方法，能够实现面对称仿形无基准罩体多角度位姿的快速调整。

17、根据本技术实施例，提供了一种天线罩多角度位姿快速调整工装的使用方法，包括如下步骤：

18、(1)将所述天线罩多角度位姿快速调整工装吊装后放置于机床平台上，将天线罩固定于夹持机构内；

19、(2)安装球头测杆，运行内型面检测程序，测量天线罩在不同截面坐标轴轴线的毛坯余量，根据余量的差值，计算天线罩的偏摆角度和需要调整的方向，通过所述偏摆角度调整组件带动天线罩绕z轴旋转，使天线罩的偏摆角度满足加工需求；

20、(3)运行内型面检测程序，测量天线罩在不同截面坐标轴轴线的毛坯余量，根据余量的差值，计算天线罩的俯仰角度和需要调整的方向，通过所述俯仰角度调整组件带动天线罩绕y轴旋转，使天线罩的俯仰角度满足加工需求；

21、(4)运行内型面检测程序，测量天线罩在不同截面坐标轴轴线的毛坯余量，根据余量的差值，计算天线罩的俯仰角度和需要调整的方向，通过所述倾斜调整组件带动天线罩绕x轴旋转，使天线罩的倾斜角度满足加工需求。

22、所述步骤(4)之后还包括：利用压板组件和零点快换组件将偏摆角度调整组件、俯仰角度调整组件和倾斜调整组件夹紧固定。

23、所述步骤(2)～步骤(4)中还包括：在角度调整后，利用百分表检测角度调整结果。

24、本技术实施例针对异型封闭深腔天线罩的结构特点，设计了特定的快速调整工装，舍弃了传统工装中的多个固定支撑柱，而采用多轴向转动铰接的连接方式，能实现天线罩多角度位姿的快速调整。

25、本技术实施例针对异型封闭深腔天线罩的结构特点，设计了特定的天线罩位姿调整方法(即本技术实施例提供的使用方法)，实现快速定位天线罩，改变了传统方法在x、y、z三个轴向调整天线罩的角度时的互相干涉变动、且及耗时较长的现状，大大提升了天线罩的位姿调整效率，缩短位姿调整时间4小时左右。

26、传统方法使用撬棍、铜锤等对天线罩进行位姿调整，容易导致机床或工装受损。与传统方法相比，本技术实施例提供的工装使用方法能实现对天线罩多角度的高精度调整，避免使用撬棍和铜锤而对工装、天线罩及机床传动系统造成损伤。