徑彈薄壁引伸藥筒形狀-零件圓角超聲檢測(cè)系統(tǒng)

零件圓角超聲檢測(cè)系統(tǒng)

【摘要】本文針對(duì)小151徑彈薄壁引伸藥筒形狀特征，利用超聲板波檢測(cè)法，研制自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別 系統(tǒng)。實(shí)踐證明：該系統(tǒng)準(zhǔn)確、可靠，并達(dá)到批量檢測(cè)。 主題詞：缺陷 超聲板波 自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)。零件圓角超聲檢測(cè)系統(tǒng)

1 引言 ****彈薄壁引伸藥筒在火炮射擊時(shí) 要承受巨大的驟變溫度和壓力，其工作環(huán)境 十分惡劣，對(duì)質(zhì)量要求非常嚴(yán)格。然而，在藥 筒的制造過(guò)程中，由于原材料存在夾渣、殘 余縮孔或材質(zhì)疏松，使引伸成型后的藥筒表 面到內(nèi)部出現(xiàn)裂紋、夾雜物和折疊等缺陷， 從而形成安全隱患，如未被剔除，可能在射 擊時(shí)產(chǎn)生藥筒破裂和燒蝕火炮藥室等重大 質(zhì)量事故，嚴(yán)重地影響到火炮的正常使用和 使用壽命，甚至可能發(fā)生災(zāi)難性安全事故。在常規(guī)檢驗(yàn)中，采用目測(cè)或磁粉探傷方 法進(jìn)行檢測(cè)，只能檢測(cè)到外表面開口缺陷， 并且難以確定缺陷高層度，在大批量檢驗(yàn)時(shí)容 易誤檢和漏檢。因此要求使用高技術(shù)的無(wú)損 檢測(cè)方法，該方法應(yīng)具有高靈敏度、高分辨 力、高可靠性和較深的檢測(cè)范圍。按照國(guó)家 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，管材自動(dòng)探傷的人工標(biāo)準(zhǔn)傷 為0．07ram深的縱向內(nèi)、外壁刻痕；國(guó)外標(biāo)準(zhǔn) 已達(dá)到O．05mm深的內(nèi)、外壁縱、橫向兩個(gè)方 向的刻痕，均采用超聲波探傷方法；但使用 該方法的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)工藝復(fù)雜、調(diào)試?yán)?難，并且涉及到機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算 機(jī)、超聲波等多學(xué)科的綜合技術(shù)，在哪一方 面的設(shè)計(jì)不足都有可能帶來(lái)系統(tǒng)功能的失 效和癱瘓。對(duì)這類準(zhǔn)確的檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)方 法和檢測(cè)效果一直是該領(lǐng)域中設(shè)計(jì)、制造和 用戶密切關(guān)心的問題。

2 檢測(cè)技術(shù)要求和難點(diǎn)分析 由于超聲波不適合于檢測(cè)復(fù)雜工件，藥 筒在三引后外圓為同一尺寸直徑，壁厚變化 從口部到根部逐漸加大，口部較小壁厚為 0．80mm，根部壁厚達(dá)到 1．5mm，形狀相對(duì)簡(jiǎn) 單，這有利于聲束傳播。并且是較后一次引 伸，由原材料帶來(lái)的造成藥筒缺陷和引伸缺 陷(線痕1已基本產(chǎn)生完畢，因此探傷工序選 擇在三引后進(jìn)行。檢測(cè)技術(shù)要求：以超過(guò)藥 筒人工標(biāo)準(zhǔn)傷深 0．05mm、長(zhǎng) 10mm、寬 0．15mm的內(nèi)、外壁縱向缺陷應(yīng)被判廢，檢測(cè) 范圍為直圓柱部份，長(zhǎng)約200mm如圖1所 示。并要求檢檢測(cè)時(shí)速度達(dá)到1O件份 。****彈薄壁引伸藥筒超聲在線檢測(cè)技術(shù) 該系統(tǒng)制作難度較大，造成困難的原因 除探傷靈敏度要求高以外，藥筒本身的形狀 也給超聲探傷帶來(lái)困難。由于藥筒壁薄、曲 率大，這就要求超聲探傷儀產(chǎn)生的超聲脈沖 窄、聲束細(xì)、分辨能力強(qiáng)；對(duì)于藥筒簡(jiǎn)體的平 直度和圓柱度對(duì)超聲探傷可靠性產(chǎn)生的影 響，這就要求機(jī)械穩(wěn)定性好和精度高，探頭 的位置和角度調(diào)節(jié)要較好，調(diào)好之后要保持 不變，還要確保藥筒和探頭在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程 中相對(duì)位置不變。零件圓角超聲檢測(cè)系統(tǒng)

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)檢測(cè)技術(shù)要求和難點(diǎn)分析，開發(fā)出 一 套5工位在線檢測(cè)系統(tǒng)。工作原理如圖2 所示，由多通道數(shù)字式超聲波探傷儀在工業(yè) PC機(jī)控制下，產(chǎn)生脈沖信號(hào)加到探頭上，探 頭通過(guò)水介質(zhì)發(fā)射超聲波以一定角度射向 藥筒管壁，并在藥筒管壁內(nèi)以板波形式傳 ·應(yīng)用技術(shù)· 該系統(tǒng)具有自動(dòng)送料、自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別、 自動(dòng)分選出料、信息的儲(chǔ)存等功能。 為了保證在檢測(cè)過(guò)程中耦合穩(wěn)定、傳動(dòng) 穩(wěn)定、信號(hào)穩(wěn)定，經(jīng)對(duì)藥筒形。零件圓角超聲檢測(cè)系統(tǒng)