[發(fā)明專利]一種將金屬球置于泡沫材料內(nèi)部指定位置的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210119465.X
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102626787A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 黃燕華;李國;袁光輝;童維超;張海軍;宋成偉;謝軍;杜凱;朱磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00;B23Q3/12
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及慣性約束聚變靶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將金屬球置于泡沫材料內(nèi)部指定位置的方法。

背景技術(shù)

目前，在泡沫材料內(nèi)部指定位置埋球通常采用兩種方法。“Fabrication?of?Resorcinol?Formaldehyde?Aerogel?with?Embedded?Sapphire?Spheres?for?Astrophysical?Jet?Experiments?on?OMEGA”在“18th?Annual?Target?Fabrication?Specialist?Meeting?，May?11th-15th,?2008?，Lake?Tahoe,?California”公開了一種在泡沫材料內(nèi)部埋球的方法。其方法是把藍寶石球吸附在真空夾具上，通過具有觀測和移動功能的裝置，放置在用于制備泡沫材料的溶液內(nèi)要求的位置上，撤除真空夾具，藍寶石球留在液體內(nèi)，然后利用冷卻的方法降低泡沫材料溶液的溫度，待泡沫材料溶液固化后，使藍寶石球埋于泡沫材料內(nèi)部。不足之處是撤除真空夾具后，藍寶石球在液體固化前將產(chǎn)生不可預見的位移，球在泡沫材料內(nèi)部的位置精度取決于球在溶液內(nèi)的安放精度，以及真空夾具撤除時間與冷卻時間的配合。美國通用原子公司采用這種工藝，實現(xiàn)藍寶石球在圓柱形泡沫材料內(nèi)的軸向位置精度±200????????????????????????????????????????????????，徑向位置精度±500。

“Target?Fabrication?at?LLNL，Steve?Patterson，Lawrence?Livermore?National?Laboratory，August?12,?2004”公開了一種雙殼層靶零件的方法。其方法是采用先分別在泡沫材料上車削凹形半球腔，再將兩個帶凹形半球腔的泡沫材料與球進行組裝得到埋球泡沫材料零件。不足之處是組裝后的兩個泡沫材料半球腔與球之間存在間隙，難以滿足間接驅(qū)動慣性約束聚變研究的實際需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種將金屬球置于泡沫材料內(nèi)部指定位置的方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)金屬球在泡沫材料內(nèi)部無縫隙埋藏，而且金屬球在泡沫材料內(nèi)的位置精度達到±5。

本發(fā)明所述將金屬球置于泡沫材料內(nèi)部指定位置的方法包括：

a.????先將金屬球隨機埋在泡沫材料內(nèi)部；

b.????將埋有金屬球的泡沫材料裝夾在具有位置調(diào)整功能的專用夾具上；

c.????將埋有金屬球的泡沫材料車削成圓柱形；

d.????測量金屬球與圓柱形泡沫材料外輪廓的相對位置；

e.????判斷金屬球的位置是否合格，若合格，則工作結(jié)束；

f.????若不合格，則計算金屬球相對于機床主軸的偏移量；

g.????進行偏移量補償；

h.????重復c～d，直至金屬球的位置合格，工作結(jié)束。

所述的將金屬球隨機埋在泡沫材料內(nèi)部，其方法是把金屬球粘接在細金屬絲上，懸掛在用于制備泡沫材料的溶液內(nèi)，然后利用冷卻的方法降低泡沫材料溶液的溫度，待泡沫材料溶液固化后，使球埋于泡沫材料內(nèi)部。

所述的專用夾具由前端、中部和底部3部分組成，其中前端的上部是一個中間空心的柱體，用于固定埋球泡沫材料，專用夾具的前端下部是一個長方形塊。專用夾具中部由兩個正交安裝的移動臺組成，兩個移動臺之間通過螺釘固定連接。底部是一個金屬圓盤。所述專用夾具的前端、中部和底部之間通過螺釘依次連接，要求對稱安裝。所述的專用夾具利用底部的金屬圓盤通過真空吸附的方式裝夾在金剛石車床的主軸上。所述的專用夾具中部和底部在零件制造過程中，始終連接在一起，并吸附裝夾在金剛石車床的主軸上，專用夾具前端的柱體和埋有金屬球的泡沫材料在零件制備過程中，始終連接在一起。所述的專用夾具前端柱體材料采用有色金屬，以便適合于金剛石刀具的加工。

所述的埋金屬球泡沫材料車削成圓柱形是在金剛石車床上進行，采用金剛石刀具車削泡沫材料。加工時,金剛石車床主軸轉(zhuǎn)速500r/min～1500r/min，進給量0.001mm/r～0.02mm/r，背吃刀量0.001mm～0.02mm。采用尖刃金剛石刀具，刀尖圓弧半徑小于0.005mm，刀尖角度15o～30o，主偏角90o～95o，前角0o～5o，后角5o～30o。