大型液体火箭发动机喷管数字化铣槽加工系统

针对大型液体火箭发动机喷管几何尺寸大、廓形复杂、结构刚度低致使其冷却通道加工质量难以保证的难题,提出一种集“测量-数据处理-铣槽”于一体的喷管冷却通道数字化加工新方法,并在开放式数控平台上开发出喷管专用数字化铣槽加工系统。该方法利用喷管几何外廓的实际测量信息再设计出槽底曲面,进而实现高次曲线或参数曲线廓形、变壁厚变槽深喷管冷却通道的数字化加工。通过某型号火箭发动喷管的实际加工,表明所研制的双通道立式铣槽加工专用装备与系统可满足我国新一代大推力液体火箭发动机喷管冷却通道高质量、高效、高可靠的制造要求。
     

液体火箭发动机等倾角螺旋冷却通道加工技术

将液体火箭发动机燃烧室的冷却通道设计为斜航线(等倾角螺旋线)槽形，可以大幅度改善燃烧室的冷却性能。斜航线冷却槽的槽宽尺寸较小而槽深尺寸较大，所以无法使用棒铣刀铣削、电化学等加工方式。针对这些特点，提出了五轴控制、四轴联动的数控片铣刀铣削加工方法。由于燃烧室外表面的母线轮廓复杂，手工编制数控加工程序难度大。为了解决数控加工程序的编制问题，研究了斜航线的数学模型，开发了自动编程软件系统。使用该系统，可以生成多种母线轮廓回转体外表面上的斜航线数控加工程序。燃烧室收敛—扩张段的母线斜率变化大，加工难度大，是斜航线冷却通道加工的最典型工件。经过理论分析和实际切削实验，研究了针对该类型工件的片铣刀直径选择、铣削方式和方向、刀具调整和起刀点的设置等多项实际的加工方案。采用上述的一系列技术，已经成功地加工了数十个合格工件。经过两年多的实际生产过程应用，验证了所开发的斜航线冷却通道加工方法的正确性和可行性。这些加工技术的研制成功，对其他相似类型零件的加工亦具有参考意义。     

贮液舱舱体蒙皮数控卷圆新工艺

叙述了采用数控卷板机实现贮液舱舱体蒙皮预弯、卷圆一次完成的成型新工艺。该工艺减少了加工工作量，缩短了加工周期。     

普通数控铣床加工螺旋槽功能的开发

针对螺旋槽类零件的结构特点,提出用盘铣刀铣槽的工艺方案,建立了用盘铣刀加工螺旋槽的数学模型。通过研制角度铣头等机械部件、增加B轴回转台、改变控制系统中连动轴,使4坐标数控铣床具备了加工复杂型面上螺旋槽(恒定螺旋角)的功能。开发的螺旋槽编程专用软件包,解决了空间螺旋槽编程难的问题。     

大型铸件惯组支架的整体数控加工技术

介绍了整体数控加工大型惯组支架的结构特点,数控加工工艺,零件的三维造型,计算机仿真加工编程,后置处理,装夹定位及测量,刀具使用和加工过程及其它工艺处理等。该加工技术成功地应用于中科院探测双星惯组支架的整体数控加工。     

测头在数控加工中的应用及功能开发

介绍测头在数控加工中工件找正的一些应用及功能开发.利用测头来确定工件坐标系原点是目前大多数控机床主要采用的找正方式.研究开发测头功能可显著提高数控加工的效率、合理分配资源、充分发挥数控加工的优势都有非常重要的意义.经生产实践验证,这种技术可以在数控加工领域推广使用.     

发动机顶盖的数控加工

分析了某型号发动机顶盖组件的数控加工工艺,介绍了保证零件加工质量和加工效率的途径,针对数控加工中存在的变形、加工硬化、程序及测量等难点,提出了解决方案,为数控加工提供了有益的方法。     

基于UG的复杂曲面叶轮三维造型及五轴数控加工技术研究

以典型的CAD/CAM软件UG及深窄槽道、大扭角、变根圆角的微型涡轮发动机压气机转子应用实例为背景,设计出基于UG的一套完整、系统的整体叶轮数控加工方案,包括整体叶轮的三维建模、数控加工工艺流程规划,数控加工编程等。并在MIKRONHSM400U五坐标数控机床上进行实验验证,证明该整体叶轮数控加工方案及程序的可行性。该加工件已经用于微型发动机中进行试车实验。     

液体火箭发动机喷管冷却槽数字化加工技术

主要针对现有液体火箭发动机喷管冷却槽数字化加工方法与工艺技术存在的精度保证与效率提升难题,在已开发的加工工艺和加工系统的基础上,重点研究了局部光亮面蓝油处理技术,在喷管光亮面均匀涂抹蓝油以降低局部反光程度,局部光亮区域经蓝油处理后的激光测量精度得到改善.激光传感器可靠校准技术,借助于三角形辅助支架安装激光传感器在滑枕端部,保证传感器安装后的位置是固定不变.自动清根加工技术是利用软件生成程序,执行清根程序,人工调整角度分度.在某喷管产品上对上述关键加工革新技术进行了工艺试验验证.通过验证试验,加工后的喷管槽深及壁厚尺寸误差均控制公差范围以内,较好地满足了喷管尺寸精度要求.应用于实际生产中,自动化加工比例提升,零件合格率提升,加工效率提高了30％.     

基于UG的虚拟制造

介绍了基于现代数控虚拟制造技术的基本内容,并以某零件为例进行了详细工艺分析与虚拟制造仿真技术研究,进行了该零件的切削仿真,开发了后置处理器,实现了机床碰撞系统的虚拟仿真。为解决此类复杂零件的高效数控加工提供了新的方法。