[發明專利]一種離子推進器碳柵組件制孔方法

有效

• 申請號: 201811029370.2
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109227740B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 劉海波;王晉宇;韓靈生;仲小清;甘涌泉;劉闊;王永青;郭東明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B26F1/16
• 分類號: B26F1/16;B26D7/02;B26D7/08
• 代理公司: 21200 大連理工大學專利中心
• 代理人: 關慧貞

1.一種離子推進器碳柵組件制孔方法，其特征在于，該方法先將球冠形碳柵組件“三明治”式裝夾在機床工作臺上，利用階梯鉆頭一次性加工出碳柵組件不同直徑的成對小孔，同時利用高壓液氮進行冷卻加工，降低切削溫度；然后在數控系統的控制下完成其余碳柵陣列孔的鉆削；方法的具體步驟如下：

第一步 碳柵組件“三明治”式裝夾

球冠形碳柵組件由屏柵極(2)和加速柵極(4)組成；鋁合金墊板的面形與對應柵極配合面的面形保持一致；將鋁合金下墊板(5)、加速柵極(4)、鋁合金中間墊板(3)、屏柵極(2)與鋁合金上壓板(1)按順序疊置在一起，形成“三明治”式裝夾構型，完成碳柵組件法向定位；將定位銷(6)插入屏柵極(2)和加速柵極(4)周向均布的3個定位孔(d)中，完成碳柵組件周向定位；將預裝的“三明治”夾具放置在工作臺上，采用多個壓板(10)均勻壓緊夾具，使得鋁合金墊板與柵極配合面緊密貼合，完成碳柵組件的“三明治”式裝夾；

第二步 階梯鉆削成對小孔

首先，階梯鉆頭(7)快速進給到夾具上方第i個成對小孔H_i的入鉆點Q_i1，且保證階梯鉆頭(7)的軸線(e)與第i個成對小孔H_i的軸線c_i一致；接著，階梯鉆頭(7)沿第i個成對小孔H_i的軸線c_i進給運動至第i個成對小孔H_i的加工參考點Q_i2，階梯鉆頭(7)前端的小直徑切削刃(a)在加速柵極(4)上加工出小直徑孔，同時階梯鉆頭(7)后端的大直徑切削刃(b)在屏柵極(2)上加工出大直徑孔；最后，階梯鉆頭(7)退刀至第i個成對小孔H_i的入鉆點Q_i1，一次性加工出碳柵組件第i個成對小孔H_i；

第三步 碳柵組件液氮冷卻制孔

在數控系統的控制下，在完成第i個成對小孔H_i的制孔后，階梯鉆頭(7)運動至第i+1個成對小孔H_i+1的入鉆點Q_(i+1)1，重復第二步，加工第i+1個成對小孔H_i+1；階梯鉆頭(7)按照預先規劃的刀具路徑對碳柵組件實施陣列式成對小孔加工；同時，液氮(9)被高壓噴射至鉆孔區域，施以超低溫冷卻；液氮噴嘴(8)噴射方向與階梯鉆頭(7)的軸線(e)保證較小角度，以在較小流量下獲得更好的冷卻效果；加工完成碳柵陣列孔，拆卸“三明治”夾具，完成碳柵組件制孔。