论文部分内容阅读
【摘 要】本文对地空导弹发射筒内导轨安装精度进行分析,以某型号地空导弹发射筒为研究对象,对其中的内导轨安装精度中存在的检测问题进行分析,并提出了独到见解,利用以节距测量转换的地空导弹发射筒内导轨滚转、偏航、直线度等为全新检测方法,能够有效应对目前难以对小直径发射筒内导轨安装精度直接检测的问题,为军用品可靠性与安全性保驾护航。希望通过本文的分析能够为相关从业者提供参考意见。
【关键词】地空导弹;发射筒;内导轨;安装精度
引言
本文所研究的某型号地空导弹发射筒内导轨对安装有极高要求,在导弹发射系统中,精度检测是最重要的指标,会对导弹发射轨迹产生直接影响。现阶段在检测导轨安装精度时一般是以机床加工设备为基础,包括激光跟踪法、光电直准仪法、三坐标法等等。其中激光跟蹤法具备较高的测量精度,但同时需要良好的检测环境,而且在测量前需要对设备进行严密调试,调试工作十分繁琐;光电直准仪法则是利用光源照亮准直镜后部平面目标成像,能够实现无限远投放,利用反射镜进行发射,光电接收器会接收所反射的图像,但反射镜夹角与准直光轴若出现偏差会造成成像位移发生变化;三坐标法通过与被测物体进行直接接触,能够得到该物体的空间坐标,但这种方法测量需要一定时间,而且需要为测头留有充足空间。基于此,利用以节距测量转换的地空导弹发射筒内导轨滚转、偏航、直线度等为全新检测方法,能够有效应对目前难以对小直径发射筒内导轨安装精度直接检测的问题。
1导轨精度检测系统设计
1.1导轨检测方案设计
在地空导弹发射筒内导轨中,安装精度检测设备是由电子水平仪、平板、光电自准直仪、测试滑块、移动装置、相关软件所组成的。自准直仪能够对发射筒内导轨直线度进行检测,并对俯仰、偏航等计算出安装精度;利用电子水平仪对导轨滚动角进行测量;平板是用作安装精度测量基准。在此设计方案中会用到2个铸铁平板,将其放置在发射筒的前段并保持同一水平线,在平板上安装定位块。在发射筒底部两端分别有一个支脚,要将支脚抵在平板上确保发射筒稳固。
1.2检测装置工装设计
工装包括T性块、测试滑块、定位块等。其中定位块的作用是为了保证安装发射筒时有一个安装基准,这是因为加工精度会对导轨装置检测产生直接影响,要确保定位块平行度与工作平面度小于0.02mm,粗糙度要小于0.8μm。T型块的作用是为了测量滚转角,与导轨两侧直接接触,在进行实际测量的过程中,在T型块上固定好电子水平仪,利用牵引装置对T型块进行控制,在此过程中,水平仪会在显示屏幕上将数字呈现出来。
以发射筒轨道安装和尺寸位置为基础,需要专门设计一个滑块当作测试辅助工具,这样能够对轨道直线度进行准确测量,要将滑块与导轨侧面和底部进行贴紧,这样能够对测量面变化情况进行准确反应。在设计滑块时,要以组合结构为基础,包括支脚和桥架两个部分,将支脚和桥架用螺丝进行固定,在桥架侧面安装一组弹簧,对导轨和工装侧面进行间隙调整,在设计支脚时要将底面和侧面设计成圆弧状,这样能够让工装底面与侧面进行良好接触,让测量精度显著提升。
1.3牵引方式设计
因为导轨安装位置在发射筒内部,如果依靠人的双手难以推动滑块,所以在设计时将钩子与滑块一端进行连接,将钩子与钢丝绳系紧,并且固定在滑落上,这样通过滑轮牵引,利用摇动的方式能够让滑块根据导轨位置进行移动。在开始测试前,应该用记号笔在钢丝绳上做好标记,这样能够让滑轮移动时距离相等,在测试过程中滑块以直线方式前进,要让相邻滑块首尾重合,直到移动到末端,这样能够确保测量精度。
2检测设备现场试验
2.1导轨滑行面直线度检测
对滑块移动方向进行调整时,要与光电自准直仪主光保持平行,其中最有效的方法就是将滑块装上反射镜,在导轨上进行移动。这样根据反射镜对光点的反射位置能够随意调整主光方向,并且确保自准直仪反射成像在场内。在开始测量前,在被测导轨末端安装滑块,与自准直仪保持一定距离,对自准直仪方位和俯仰进行多次调整,让十字线象能够保持在视场中部。在自准直仪与俯仰方向读取X轴读数a1与Y轴读数b1。利用牵引装置使滑块移动350mm,并在每个节距上进行分段,读数分别为a2、a3、a4、a5...,仰俯读数则是b2、b3、b4、b5...软件能够手动采集,对不同段的数据进行记录,直到测量完成。对每段数据进行记录,也就是自准直仪主光与被测导轨倾斜角,由于在不同段进行测量,基准位置必然会出现变化,因此在对数据进行处理时要将所有数据转换,应该对各段数据累积计算,并根据BG/T 11336-2004标准进行计算,这样会使测量误差控制在合理范围内。
2.2偏航与俯仰检测
在设计发射筒导轨时,偏航基准就是支脚中心。在此次检测中,创新的将基准转变为支脚内侧,通过定位块找基准。第一,在平板上钻孔,并合理安置定位块,根据反射镜和自准直仪对定位快进行调节,利用自准直仪替代基准,并对坐标进行相关记录。第二,将支座与定位快进行紧靠,将反射镜通过工装滑块与导轨进行固定,确保自准直仪主光能够与反射镜保持同一水平线,并做好记录。自准直仪X轴为a1,Y轴为b1,与之前记录的数据进行比对,若数据不同则需要对反射镜俯仰和方位进行调整,直至数据接近,让导轨另一端与工装滑块紧靠并再次测量,X轴为a2,Y轴为b2,公式如下
a=a2-a1,b=b2-b1
在此公式中,a代表导航偏航角,a2代表导轨近端直准直仪在X轴的角度值,a1代表导轨远端直准直仪在X轴的角度值;b代表导轨俯仰角,b2代表导轨近端直准直仪在Y轴的角度值,b1代表导轨远端直准直仪在Y轴的角度值。
3检测技术指标分析
3.1导轨直线度测量
测量之所以存在不确定性,是由于自准直仪有误差示值,而且在定位滑块时也会出现误差。以检定结果来看,自准直仪显示±1000″时误差小于±1″,计算可知自准直仪误差分量u1(a)为0.6″。在对导轨进行测量时会出现重复测量,是由自准直仪、反射镜以及滑块所导致的,在进行测量时,将单次测量当做最后结果,这样得到的测量重复性分量u2(a)为17.6″。
3.2导轨偏航测量
在对导轨偏航进行测量时一般会选择自准直仪,定位块所引入的分量为12″,由重复测量引入的分量为24″,合成标准分量为30″,因此扩度不确定分量为1″,完全满足实际测量需求。
4结束语
综上所述,本文对地空导弹发射筒内导轨安装精度进行了简要分析,本文在测量时研制出一种检测设备,对检测结果进行了测评,并得到相关结论:在此次试验中所提出的检测方法是在传统精度分析方法上提出的,并研发了用于检测发射筒内导轨安装精度的设备,能够有效解决测试问题;为解决调整三脚架问题,提出了设计工装支架,使基准由自准直仪替代,能够对基准快速获取;通过对现场试验结果对检测装置精度进行分析,结果说明俯仰、偏航、直线度等不确定度都在要求范围内,表示此方法有效。
参考文献
[1]叶飞原,张艳红,杨炫召.滚动直线导轨副滑块精度检测仪的研究[J].制造技术与机床,2016(5):109-111.
[2]黄保勉.机床导轨的精度检测[J].装备制造技术,2013,11:153-156.
【关键词】地空导弹;发射筒;内导轨;安装精度
引言
本文所研究的某型号地空导弹发射筒内导轨对安装有极高要求,在导弹发射系统中,精度检测是最重要的指标,会对导弹发射轨迹产生直接影响。现阶段在检测导轨安装精度时一般是以机床加工设备为基础,包括激光跟踪法、光电直准仪法、三坐标法等等。其中激光跟蹤法具备较高的测量精度,但同时需要良好的检测环境,而且在测量前需要对设备进行严密调试,调试工作十分繁琐;光电直准仪法则是利用光源照亮准直镜后部平面目标成像,能够实现无限远投放,利用反射镜进行发射,光电接收器会接收所反射的图像,但反射镜夹角与准直光轴若出现偏差会造成成像位移发生变化;三坐标法通过与被测物体进行直接接触,能够得到该物体的空间坐标,但这种方法测量需要一定时间,而且需要为测头留有充足空间。基于此,利用以节距测量转换的地空导弹发射筒内导轨滚转、偏航、直线度等为全新检测方法,能够有效应对目前难以对小直径发射筒内导轨安装精度直接检测的问题。
1导轨精度检测系统设计
1.1导轨检测方案设计
在地空导弹发射筒内导轨中,安装精度检测设备是由电子水平仪、平板、光电自准直仪、测试滑块、移动装置、相关软件所组成的。自准直仪能够对发射筒内导轨直线度进行检测,并对俯仰、偏航等计算出安装精度;利用电子水平仪对导轨滚动角进行测量;平板是用作安装精度测量基准。在此设计方案中会用到2个铸铁平板,将其放置在发射筒的前段并保持同一水平线,在平板上安装定位块。在发射筒底部两端分别有一个支脚,要将支脚抵在平板上确保发射筒稳固。
1.2检测装置工装设计
工装包括T性块、测试滑块、定位块等。其中定位块的作用是为了保证安装发射筒时有一个安装基准,这是因为加工精度会对导轨装置检测产生直接影响,要确保定位块平行度与工作平面度小于0.02mm,粗糙度要小于0.8μm。T型块的作用是为了测量滚转角,与导轨两侧直接接触,在进行实际测量的过程中,在T型块上固定好电子水平仪,利用牵引装置对T型块进行控制,在此过程中,水平仪会在显示屏幕上将数字呈现出来。
以发射筒轨道安装和尺寸位置为基础,需要专门设计一个滑块当作测试辅助工具,这样能够对轨道直线度进行准确测量,要将滑块与导轨侧面和底部进行贴紧,这样能够对测量面变化情况进行准确反应。在设计滑块时,要以组合结构为基础,包括支脚和桥架两个部分,将支脚和桥架用螺丝进行固定,在桥架侧面安装一组弹簧,对导轨和工装侧面进行间隙调整,在设计支脚时要将底面和侧面设计成圆弧状,这样能够让工装底面与侧面进行良好接触,让测量精度显著提升。
1.3牵引方式设计
因为导轨安装位置在发射筒内部,如果依靠人的双手难以推动滑块,所以在设计时将钩子与滑块一端进行连接,将钩子与钢丝绳系紧,并且固定在滑落上,这样通过滑轮牵引,利用摇动的方式能够让滑块根据导轨位置进行移动。在开始测试前,应该用记号笔在钢丝绳上做好标记,这样能够让滑轮移动时距离相等,在测试过程中滑块以直线方式前进,要让相邻滑块首尾重合,直到移动到末端,这样能够确保测量精度。
2检测设备现场试验
2.1导轨滑行面直线度检测
对滑块移动方向进行调整时,要与光电自准直仪主光保持平行,其中最有效的方法就是将滑块装上反射镜,在导轨上进行移动。这样根据反射镜对光点的反射位置能够随意调整主光方向,并且确保自准直仪反射成像在场内。在开始测量前,在被测导轨末端安装滑块,与自准直仪保持一定距离,对自准直仪方位和俯仰进行多次调整,让十字线象能够保持在视场中部。在自准直仪与俯仰方向读取X轴读数a1与Y轴读数b1。利用牵引装置使滑块移动350mm,并在每个节距上进行分段,读数分别为a2、a3、a4、a5...,仰俯读数则是b2、b3、b4、b5...软件能够手动采集,对不同段的数据进行记录,直到测量完成。对每段数据进行记录,也就是自准直仪主光与被测导轨倾斜角,由于在不同段进行测量,基准位置必然会出现变化,因此在对数据进行处理时要将所有数据转换,应该对各段数据累积计算,并根据BG/T 11336-2004标准进行计算,这样会使测量误差控制在合理范围内。
2.2偏航与俯仰检测
在设计发射筒导轨时,偏航基准就是支脚中心。在此次检测中,创新的将基准转变为支脚内侧,通过定位块找基准。第一,在平板上钻孔,并合理安置定位块,根据反射镜和自准直仪对定位快进行调节,利用自准直仪替代基准,并对坐标进行相关记录。第二,将支座与定位快进行紧靠,将反射镜通过工装滑块与导轨进行固定,确保自准直仪主光能够与反射镜保持同一水平线,并做好记录。自准直仪X轴为a1,Y轴为b1,与之前记录的数据进行比对,若数据不同则需要对反射镜俯仰和方位进行调整,直至数据接近,让导轨另一端与工装滑块紧靠并再次测量,X轴为a2,Y轴为b2,公式如下
a=a2-a1,b=b2-b1
在此公式中,a代表导航偏航角,a2代表导轨近端直准直仪在X轴的角度值,a1代表导轨远端直准直仪在X轴的角度值;b代表导轨俯仰角,b2代表导轨近端直准直仪在Y轴的角度值,b1代表导轨远端直准直仪在Y轴的角度值。
3检测技术指标分析
3.1导轨直线度测量
测量之所以存在不确定性,是由于自准直仪有误差示值,而且在定位滑块时也会出现误差。以检定结果来看,自准直仪显示±1000″时误差小于±1″,计算可知自准直仪误差分量u1(a)为0.6″。在对导轨进行测量时会出现重复测量,是由自准直仪、反射镜以及滑块所导致的,在进行测量时,将单次测量当做最后结果,这样得到的测量重复性分量u2(a)为17.6″。
3.2导轨偏航测量
在对导轨偏航进行测量时一般会选择自准直仪,定位块所引入的分量为12″,由重复测量引入的分量为24″,合成标准分量为30″,因此扩度不确定分量为1″,完全满足实际测量需求。
4结束语
综上所述,本文对地空导弹发射筒内导轨安装精度进行了简要分析,本文在测量时研制出一种检测设备,对检测结果进行了测评,并得到相关结论:在此次试验中所提出的检测方法是在传统精度分析方法上提出的,并研发了用于检测发射筒内导轨安装精度的设备,能够有效解决测试问题;为解决调整三脚架问题,提出了设计工装支架,使基准由自准直仪替代,能够对基准快速获取;通过对现场试验结果对检测装置精度进行分析,结果说明俯仰、偏航、直线度等不确定度都在要求范围内,表示此方法有效。
参考文献
[1]叶飞原,张艳红,杨炫召.滚动直线导轨副滑块精度检测仪的研究[J].制造技术与机床,2016(5):109-111.
[2]黄保勉.机床导轨的精度检测[J].装备制造技术,2013,11:153-156.