主动导引头天线罩是主动式制导武器的关键部件之一,是由硬脆材料制成的大型薄壁回转体零件,其内廓形面属三维高次幂的复杂曲面。天线罩制造精度的优劣直接影响武器的命中精度。但是,经过半精加工的天线罩一般不能满足电气性能的要求,主要是由于天线罩材料介电常数的不均匀性和半精加工后罩壁的几何厚度误差引起天线罩电厚度超差。因此,需要根据电厚度数据修磨天线罩实际内廓面,用几何厚度的偏差来补偿介电常数的不均匀性误差,以满足天线罩的电性能参数指标要求。这种以补偿电厚度误差为目标的精密修磨与常规的磨削加工相比有着明显的区别:一是修磨加工的基面是天线罩内廓半精加工后的实际形面,属于三维复杂自由曲面;二是罩壁上不同点(或区域)的修磨去除量不同。 本论文从天线罩的技术要求出发,在分析了相关的电性能参数的基础上,研究了天线罩内廓形的修磨原理和修磨量的确定方法,论述了天线罩内廓形精密测量与修磨装备的设计思想、结构原理和实现方案。研究了天线罩内廓形的测量原理,测量数据的采集与处理技术,内廓曲面重构与磨削的刀具轨迹计算,机床有关性能指标的分析与标定测量,熔融石英天线罩内廓形磨削的工艺参数等天线罩内廓形精加工的整套方案和关键技术。解决了天线罩内廓形的精加工难题,填补了国内在这方面的空白。 天线罩精加工前的实际内廓形面是实现按需去除的基准,必须先对内廓面进行测量,再根据测量型值点重构出内廓形面,建立精密修磨的相对参考基准。因此三维内廓形面的测量与重构精度是决定天线罩精密修磨精度的一个关键。为此,研究了天线罩内廓曲面的测量与测量数据处理的方法。包括测量轨迹的计算及数据采集,测头半径的补偿和采样数据的规则化处理等;在此基础上,建立了由测量的离散几何形状数据运用双三次B样条曲面方法进行三维曲面重构的算法,并应用该算法根据实测出的离散的天线罩几何形状数据,实现了对天线罩三维曲面的高精度重构。 在通过测量数据重构出天线罩内廓曲面的基础上,针对天线罩工件的形状和精度要求,结合修磨装备的运动特点,提出了一种磨削的刀具轨迹规划方法,并可自动生成数控加工代码,使天线罩的加工过程控制准确、运转平稳、安全高效,从而实现了天线罩内廓形的高效率加工。 在天线罩的修磨加工中,磨削用量,磨削速度等工艺参数使用得正确与否直接影响加工质量。为此进行了金刚石砂轮修磨熔融石英天线罩的磨削工艺实验研究,确定了合理的修磨方案,研究了相关工艺参数的合理范围,以达到优化磨削