3-52 曲面多层壳体粘接精度控制技术及粘接装置设计

孔金星 岳晓斌

　　曲面多层壳体由多层壳体零件采用环氧树脂胶液粘接而成，各层零件之间的装配尺寸分别为（mm）：，，，，端面平面度为0.03mm，且各层壳体均有相应的位置度公差。所以曲面多层壳体之间的间隙较大，粘接时如不控制多层壳体之间的相对位置，则易偏向一边，结果造成粘接胶层的厚薄不均，影响产品质量，零件的同轴度与位置度均难以保证。本文研究的关键是解决各层壳体粘接时的准确定位，确保各层零件间的相对位置，保证各层零件厚度均匀一致，提高产品质量。

　　目前用的粘接方法是将待粘接的内层壳体吸住，涂胶后将外层壳体扣上，旋转以使胶液均匀，固化一定时间。它操作简单，不要专门的工装夹具，缺点是要由多名技术熟练人员协同操作，固化过程中因胶液收缩易引起偏心造成废品。监控需要操作人员24h监视壳体固化过程，增加操作人员的劳动强度。针对曲面多层壳体零件的特点及粘接方法的缺点，需设计专用粘接装置以满足产品对多层壳体之间相对位置精度的要求，并采用计算机测量与监控技术取代手工操作和人工监视，提高产品质量，降低操作人员的劳动强度。

　　为此用双柱坐标镗床T4280为粘接装置设计的工作平台，该机床的特点是中心线端面到工作台面的最大距离为700mm，机床坐标读数精度为0.001mm，定位精度为0.008mm，可以满足多层壳体组件粘接时的高度及精度要求。该装置主要由支撑部分、上壳吸具、下壳吸具、定位平台、光栅位移传感器及计算机系统等组成，如图1所示。其工作过程是将待粘接件分别吸住，采用6个光栅位移传感器，分别检测两层壳体外圆，由计算机采集数据并处理，以实现两层壳体的精确定位。固化过程中用作监控仪器，对固化过程实行监测，如超差则报警提示。多层壳体粘接检测系统采用开环控制，由计算机、光栅位移传感器、数显表、数据采集卡等组成，完成粘接过程的数据采集、数据显示与处理、误差判断及固化过程中的实时监测、报警等功能组成。

　　监测系统设计用VC⁺⁺ 6.0编制并调试通过，由串口编程－完成数据采集模块、数据处理与分析、固化监测程序等模块组成。试验证明设计的曲面多层壳体粘接装置操作方便，结构简单，用计算机组成的数据采集与监测系统能有效地实现多层壳体间的准确定位，提高产品质量，减少操作者的劳动强度。