[發明專利]單鉸型鈦合金膜片車加工方法

有效

• 申請號: 202210152187.1
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114472931B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 張曉峰;李波;丁山洪;李龍飛;張勇峰;何中;唐兄彬
• 申請（專利權）人: 西安航天發動機有限公司
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00;B23B25/00;B23Q3/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

本發明涉及單鉸型鈦合金膜片車加工方法，屬于液體火箭發動機制造領域；提出先光整無刻痕一面、后加工刻痕一面的加工方法，消除毛坯剩余厚度一致性差導致的剩余厚度不均勻；提出尾頂輔助支撐、特殊車刀加工的方式，減小切削力對膜片變形的影響；提出合理的切削參數，控制膜片加工中的變形量。通過對裝夾方式、車削方式、切削參數的控制，實現刻痕狀態控制的目的，設計專用工裝，解決0.3mm薄片端面刻痕車削的裝夾問題；保證同批次膜片破裂壓力值散差穩定在名義值±10％以下。

技術領域

本發明屬于液體火箭發動機制造領域，涉及單鉸型鈦合金膜片車加工方法。

背景技術

膜片是液體火箭發動機推進劑貯存供應系統中的關鍵零件，將推進劑貯存系統與下游閥門隔開。為防止破裂時掉屑，在膜片上預制一定形狀和深度的刻痕。在當上游壓力達到預定值時，膜片沿刻痕破裂，使推進劑進入下游管路。單鉸型膜片的刻痕分布在圓周約300°范圍內，未破裂部分起到了“鉸鏈”的作用，因此稱之為“單鉸型膜片”。因考慮系統安全性和工作可靠性，膜片的破裂壓力值范圍較小。由于膜片是一次性工作零件，其破裂壓力只能抽檢，主要由剩余厚度和刻痕狀態保證，刻痕剩余厚度一致性直接決定膜片破裂壓力一致性。車加工刻痕具有工藝方法簡便、剩余厚度一致性好的特點，但因刻痕為非完整圓端面槽，且膜片毛坯厚度只有0.3mm，利用車床實現膜片刻痕的精密加工有一定難度。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出單鉸型鈦合金膜片車加工方法，解決了單鉸型鈦合金膜片刻痕車加工問題，解決樂0.3mm薄片端面刻痕車削的裝夾問題。

本發明解決技術的方案是：

單鉸型鈦合金膜片車加工方法，包括如下步驟：

步驟一、將平端面底座軸向水平放置，將待加工膜片嵌入在平端面底座大徑端面的凹槽中；

步驟二、將平端面壓緊套沿軸向從平端面底座的大徑端套在平端面底座外壁；實現平端面壓緊套壓緊待加工膜片；

步驟三、通過平端面壓緊套的通孔對待加工膜片的待加工面進行無刻痕加工；

步驟四、拆除平端面底座和平端面壓緊套，將無刻痕加工后的待加工膜片嵌入刻痕壓緊套內腔的凹槽中；

步驟五、將刻痕底座沿軸向伸入刻痕壓緊套的內腔中，實現對無刻痕加工后的待加工膜片的壓緊；

步驟六、將頂桿穿過刻痕壓緊套的通孔壓緊無刻痕加工后的待加工膜片的待加工面；

步驟七、將刀片安裝在刀桿上，通過刀片的刀尖繞頂桿實現對無刻痕加工后的待加工膜片的弧形刻痕加工。

在上述的單鉸型鈦合金膜片車加工方法，所述步驟一中，平端面底座為臺階狀柱體結構；平端面底座采用不銹鋼材料；平端面底座大徑端面凹槽的槽深為0.2mm。

在上述的單鉸型鈦合金膜片車加工方法，所述步驟二中，平端面壓緊套為中空柱狀結構；平端面壓緊套采用黃銅材料；平端面壓緊套內腔的側壁與平端面底座的外壁螺紋配合；平端面壓緊套內腔的軸向端面設置有通孔，實現在壓緊待加工膜片的同時將待加工膜片的代加工面露出。

在上述的單鉸型鈦合金膜片車加工方法，所述步驟三中，進行無刻痕加工時，通過機床裝夾平端面底座的小徑端，實現找正端面徑向跳動量在0.002mm以內。

在上述的單鉸型鈦合金膜片車加工方法，所述無刻痕加工的形狀為柱狀凹槽，柱狀凹槽的深度為0.1mm，直徑為18.8mm。

在上述的單鉸型鈦合金膜片車加工方法，所述步驟四中，刻痕壓緊套為中空柱狀結構；刻痕壓緊套采用不銹鋼材料；刻痕壓緊套內腔的軸向端面設置有凹槽，實現待加工膜片的嵌入；刻痕壓緊套內腔的軸向端面設置有通孔，實現將待加工膜片的待加工面露出。