文 献 综 述
- 前言
现代国防工业日新月异，国防现代化建设紧锣密鼓地进行着，提高火炮身管检测设备及加工工艺水平并研制高精度火炮已成为各国兵器研究的重点。而身管是火炮的重要组成部分之一，身管依靠火药在药室内剧烈燃烧而产生的高温高压气体以一定方式一定速度发射弹丸，并赋予弹九初速度和射向以及飞行时的稳定性[1]。它的工作条件是极为恶劣和苛刻的，它不仅要承受高温高压火药气体的作用，还要接受高速运动弹丸的作用。火炮的结构和性能很大程度上决定火炮系统的战斗性能，身管质量直接影响着使用安全、射击效果和火炮寿命[2]。因而火炮身管的检测在整个火炮的制造、验收及大修检查中有着十分重要的地位。各发达国家都把火炮身管加工的设备更新与在线检测系统的研究提到日程上来[3]。我国也早已进行此项课题的研究，这对于提高我国国内的火炮身管在线检测水平、提高火炮的加工质量和生产效率、加快新型火炮的研制速度具有重要意义[4]。
- 国内外综述
火炮身管内膛精度和疵病检测，在火炮生产中是个关健技术。传统的火炮身管参数检测都是分步进行的[5]。随着近年来仪器仪表与计量测试技术的发展，过去许多依赖人工操作的测量过程和依靠手工计算的测量数据分析、加工、处理过程逐渐被现代计量测试仪取代。
国外一些发达国家，已经开始采用光电仪器来检测火炮内膛形廓和疵病。日本三菱公司应用机器研究所的高岛和夫等人，于1988年发明了管内面形状测定装置，可检测无膛线炮管的内径。奥地利的AVL公司应用电容式传感器制作的圆管量规，可对口径75一210mm的炮管内径进行接触式检测，检测精度为士0.05mm[6]。美国已经把激光准直技术应用到火炮身管直线度的在线检测方面。根据国内外火炮身管加工设备与加工工艺的发展及研制高精度火炮的需要，各发达国家都把火炮的关健件，尤其是火炮身管加工的设备更新与在线检测系统研究，提到日程上来并投入了较多的经费。
长春光机学院于“九五”期间完成了兵器预研课题“火炮身管无损检测技术”的研究，该课题包括身管直线度、阴阳线直径、表面粗糙度的测量。在此期间进行了大量的研究工作，在2000年12月到一二七厂进行了原理性样机现场考核试验，其原理是先进、可行的[7]。
在这方面，我国同发达国家相比，存在较大差距，因此提高我国火炮身管精加工质量与在线检测水平，加速身管在线检测设备的研究已成为一项重要任务。
- 主要检测方法
- 机械测量方法
利用长杆量规测量内径，长杆量规应比内孔略小一些。测量时，将长杆量规放入被测孔内，并使其两端与被测孔壁接触，量规的轴线则成为被测孔的一条弦长。在量轨一端与被测孔壁的接触保持不变的情况下，摆动量规的另一端，使其与孔壁接触，其两位置如图1所示的实线与虚线。通过测量两个接触点之间的距离，以及长杆量规的已知长度等，便可以计算出被测孔的直径[8-10]。
图1
- 空气塞规法
它的基本原理是在一个管型零件的一端放入一个塞规，通过气压泵对管内加压，将塞规吹到管子的另一端，当塞规从管的一端到达另一端时，测量出其所需的时间，它同气压、管长和管内径和内表面的状况有关。在气压和管长固定的情况下，若管的内径越大或内表面越光，则穿越时间越短，若管径越小或内表面的粗糙度越大，则穿越时间越长，甚至穿不过管道[11-14]。
