喷管腔面分段加工及抛光工艺制造技术

本发明专利技术属于特殊型腔加工技术领域，具体涉及一种喷管腔面分段加工及抛光工艺；该工艺包括以下步骤：首先，依据喷管腔面结构特征，将喷管腔面分段；喷管腔面包括大口径喇叭口型腔、小口径喇叭口型腔、小口径薄壁型腔、沙漏式复杂型腔；其次对分段后的喷管腔面分别进行加工；最后对加工后的喷管腔面进行抛光处理；本发明专利技术通过合理分段加工，制作专用装夹工装，解决了薄壁、直径变化较大型腔加工颤刀难题，保证尺寸偏差控制在0.01mm以内；本发明专利技术通过优化加工参数，将喷管内型型腔粗糙度控制在0.4μm以内；本发明专利技术通过制作专用抛光工装，将喷管内型面粗糙度抛至镜面水平；本发明专利技术通过优化分段方案设计，解决了分段组装精度差的难题，控制组装后同轴度0.08mm/3000mm。

Sectional machining and polishing process of nozzle cavity surface

The invention belongs to the technical field of special cavity processing, in particular relates to a nozzle cavity surface subsection processing and polishing process; the process comprises the following steps: firstly, on the basis of the nozzle cavity surface structure, the nozzle cavity surface segmentation; nozzle cavity surface including large diameter horn mouth cavity, small diameter horn mouth cavity, small diameter thin wall the type of complex cavity, cavity of nozzle cavity; the second section after surface polishing processing respectively; at the end of the nozzle cavity after processing the surface; the reasonable segmentation processing, the production of special clamping fixtures, solves the thin-walled cavity machining large diameter change knife fibrillation problem, ensure the size deviation control within 0.01mm; the invention by optimizing the processing parameters, the nozzle cavity roughness control in less than 0.4 m; the invention through the production of special polishing tools, the nozzle type When the surface roughness is thrown to the mirror level, the problem of poor accuracy of sectional assembly is solved by optimizing the subsection scheme design, and the coaxiality 0.08mm/3000mm after assembly is controlled.

【技术实现步骤摘要】
喷管腔面分段加工及抛光工艺
本专利技术属于特殊型腔加工
，具体涉及一种喷管腔面分段加工及抛光工艺。
技术介绍
目前，航空航天
的各类飞行器对地面模拟试验精准化的要求越来越高，这对于地面模拟试验设备的建设提出了更高的要求，因此需要进一步提高部分关键部件的加工精度等级。喷管作为试验设备最关键的部件，喷管模型具有大长度、结构型面结构复杂、弧线曲率按照特殊规律变化较大、壁厚较薄等特点，但是喷管腔面粗糙度要求优于0.4um，达到镜面要求，直径尺寸偏差控制在0.01mm以内；若模型不采用分段加工工艺，则很难达到设计要求。然而对于喷管型面分段加工工艺，由于喷管每段模型的长度不一、内腔变化较大，又需解决设备加工参数，刀具颤刀，抛光，喷管对接处尺寸控制及组装后整体的同轴度等一系列技术难题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的在于提供一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，解决喷管型面的分段加工以及型面抛光等问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术的目的在于提供一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，该工艺包括以下步骤：步骤一、依据喷管腔面结构特征，将喷管腔面分段；喷管腔面包括大口径喇叭口型腔、小口径喇叭口型腔、小口径薄壁型腔、沙漏式复杂型腔；步骤二、对分段后的喷管腔面分别进行加工；步骤三、对加工后的喷管腔面进行抛光处理。进一步，步骤二包括小口径喇叭口型腔的腔面加工工艺：小口径喇叭口型腔的腔面加工工艺包括以下步骤：1)四爪卡盘夹紧小口径喇叭口型腔A端，留量车平小口径喇叭口型腔B端面，使小口径喇叭口型腔B端端面的粗糙度在3.2以内，平面度0.01以内；2)将车平的小口径喇叭口型腔B端定位在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平小口径喇叭口型腔A端端面，端面留量4-10mm，使小口径喇叭口型腔的A端和B端两端面平行度在0.02以内；3)确定小口径喇叭口型腔的内型腔加工参数，使用刀具，车小口径喇叭口型腔的内型腔；内型腔的入口和出口车为直台，形成型腔入口直台、出口直台；型腔入口直台、出口直台口径偏差在0.01以内；依据小口径喇叭口型腔的内型腔加工参数加工小口径喇叭口型腔的内型腔，加工过程中，刀具的加工参数为：进给0.05-0.15mm、转速80-400r/min、吃刀量0.05-0.20mm，使小口径喇叭口型腔的内型腔的粗糙度在0.6以内；4)车除小口径喇叭口型腔A端的端面留量，使小口径喇叭口型腔A端端面的粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内，A端型腔孔口处保留尖角；5)将小口径喇叭口型腔A端固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平小口径喇叭口型腔B端端面，端面留量4-10mm；6)车除小口径喇叭口型腔B端端面留量，使小口径喇叭口型腔B端端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内，B端型腔孔口处保留尖角。进一步，步骤二还包括小口径薄壁型腔加工工艺：小口径薄壁型腔加工工艺包括以下步骤：1)四爪卡盘夹紧小口径薄壁型腔D端，留量车平小口径薄壁型腔C端端面，使小口径薄壁型腔C端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内；2)将小口径薄壁型腔C端端面固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平小口径薄壁型腔D端端面，端面留量4-10mm；3)确定小口径薄壁型腔内型腔加工参数，使用刀具，车小口径薄壁型腔内型腔；小口径薄壁型腔内型腔孔口及型腔内口径最小处车为直台(以备测量使用)，型腔孔口及型腔内口径最小处直台口径偏差在0.01以内；依据小口径薄壁型腔内型腔加工参数加工小口径薄壁型腔内型腔，加工过程中，刀具的加工参数：进给0.08-0.15mm、转速100-400r/min、吃刀量0.05-0.20mm，使小口径薄壁型腔内型腔的粗糙度在0.6以内；4)车除小口径薄壁型腔D端端面留量，使小口径薄壁型腔内型腔D端端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内，型腔孔口处保留尖角；5)将小口径薄壁型腔内型腔D端固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装；车平小口径薄壁型腔内型腔E端端面，端面留量4-10mm；6)车小口径薄壁型腔外壁，等距留量3-5mm；7)使用刀具，车小口径薄壁型腔内型腔，型腔入口孔口车为直台，型腔入口孔口直台口径偏差0.01以内；8)车除小口径薄壁型腔E端端面留量，使小口径薄壁型腔E端端面平面度在0.01以内，型腔孔口保留尖角；9)车除小口径薄壁型腔外壁留量，刀具加工参数：进给0.05-0.2mm、转速80-400r/min、吃刀量0.05-0.30mm，使小口径薄壁型腔外壁粗糙度在0.8以内。进一步，步骤二还包括沙漏式复杂型腔加工工艺：沙漏式复杂型腔加工工艺包括以下步骤：1)四爪卡盘夹紧沙漏式复杂型腔F端，留量车平G端面，使G端端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内；2)将沙漏式复杂型腔G端固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平沙漏式复杂型腔F端端面，端面留量4-10mm，使沙漏式复杂型腔F端和G端两端面平行度在0.02以内；3)确定沙漏式复杂型腔内型腔加工参数，使用刀具，车沙漏式复杂型腔内型腔；4)使用刀具，车沙漏式复杂型腔内型腔，内型腔孔口及口径最小处车为直台，内型腔入口直台、出口直台口径偏差在0.01以内；根据沙漏式复杂型腔内型腔加工参数加工沙漏式复杂型腔内型腔，刀具加工参数：进给0.08-0.15mm、转速80-200r/min、吃刀量0.05mm-0.20mm，使沙漏式复杂型腔内型腔粗糙度在0.6以内；5)车除沙漏式复杂型腔F端端面留量，使沙漏式复杂型腔F端端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内；6)将沙漏式复杂型腔F端固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装2，车平沙漏式复杂型腔G端端面，端面留量5mm；7)车除沙漏式复杂型腔G端端面留量，使沙漏式复杂型腔G端端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内。进一步，步骤三所述的喷管抛光工艺包括以下步骤：1)将气钻固定在抛光工装上，气钻装夹抛光片，同时，喷管固定在定位板工装上，四抓卡盘夹紧定位板工装，将喷管固定在机床工作台上；2)气钻通入压缩空气，调整气钻转速至2000-6000r/min；3)根据喷管内型腔，设定抛光路径，保持机床工作台转速至80-400r/min使喷管内型腔面粗糙度达镜面要求，粗糙度在0.1-0.3μm。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)本专利技术一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，通过合理分段加工，制作专用装夹工装，解决了薄壁、直径变化较大型腔加工颤刀难题，保证尺寸偏差控制在0.01mm以内；(2)本专利技术一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，通过优化加工参数，将喷管内型型腔粗糙度控制在0.4μm以内；(3)本专利技术一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，通过制作专用抛光工装，将喷管内型面粗糙度抛至镜面水平(粗糙度0.1-0.3um)；(4)本专利技术一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，通过优化分段方案设计，解决了分段组装精度差的难题，控制组装后同轴度0.08mm/3000mm。附图说明图1是本专利技术喷管大口径喇叭口型腔或小口径喇叭口型腔加工工艺示意图；图2是本专利技术喷管小口径薄壁型腔加工工艺示意图；图3是本专利技术沙漏式复杂型腔加工工艺示意图；图4是本专利技术喷管型面抛光工艺示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一、依据喷管腔面结构特征，将喷管腔面分段；喷管腔面包括大口径喇叭口型腔、小口径喇叭口型腔、小口径薄壁型腔、沙漏式复杂型腔；步骤二、对分段后的喷管腔面分别进行加工；步骤三、对加工后的喷管腔面进行抛光处理。

【技术特征摘要】
1.一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一、依据喷管腔面结构特征，将喷管腔面分段；喷管腔面包括大口径喇叭口型腔、小口径喇叭口型腔、小口径薄壁型腔、沙漏式复杂型腔；步骤二、对分段后的喷管腔面分别进行加工；步骤三、对加工后的喷管腔面进行抛光处理。2.根据权利要求1所述一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，其特征在于，步骤二包括小口径喇叭口型腔的腔面加工工艺：小口径喇叭口型腔的腔面加工工艺包括以下步骤：1)四爪卡盘夹紧小口径喇叭口型腔A端，留量车平小口径喇叭口型腔B端面，使小口径喇叭口型腔B端端面的粗糙度在3.2以内，平面度0.01以内；2)将车平的小口径喇叭口型腔B端定位在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平小口径喇叭口型腔A端端面，端面留量4-10mm，使小口径喇叭口型腔的A端和B端两端面平行度在0.02以内；3)确定小口径喇叭口型腔的内型腔加工参数，使用刀具，车小口径喇叭口型腔的内型腔；内型腔的入口和出口车为直台，形成型腔入口直台、出口直台；型腔入口直台、出口直台口径偏差在0.01以内；依据小口径喇叭口型腔的内型腔加工参数加工小口径喇叭口型腔的内型腔，加工过程中，刀具的加工参数为：进给0.05-0.15mm、转速80-400r/min、吃刀量0.05-0.20mm，使小口径喇叭口型腔的内型腔的粗糙度在0.6以内；4)车除小口径喇叭口型腔A端的端面留量，使小口径喇叭口型腔A端端面的粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内，A端型腔孔口处保留尖角；5)将小口径喇叭口型腔A端固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平小口径喇叭口型腔B端端面，端面留量4-10mm；6)车除小口径喇叭口型腔B端端面留量，使小口径喇叭口型腔B端端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内，B端型腔孔口处保留尖角。3.根据权利要求2所述一种喷管腔面分段加工及抛光工艺，其特征在于，步骤二还包括小口径薄壁型腔加工工艺：小口径薄壁型腔加工工艺包括以下步骤：1)四爪卡盘夹紧小口径薄壁型腔D端，留量车平小口径薄壁型腔C端端面，使小口径薄壁型腔C端面粗糙度在3.2以内，平面度在0.01以内；2)将小口径薄壁型腔C端端面固定在定位板工装上，卡盘夹紧定位板工装，车平小口径薄壁型腔D端端面，端面留量4-10mm；3)确定小口径薄壁型腔内型腔加工参数，使用刀具，车小口径薄壁型腔内型腔；小口径薄壁型腔内型腔孔口及型腔内口径最小处车为直台(以备测量使用)，型腔孔口及型腔内口径最小处直台口径偏差在0.01以内；依据小口径薄壁型腔内型腔加工参数加工小口径薄壁型腔内型腔，加工过程中，刀具的加工参数：进给0.08-0.15mm、转速100-400r/min、吃刀量0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，范孝华，孙启志，吴岸平，孟祥润，凌岗，吕俊友，李宁，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51