火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法技术

本发明专利技术提供了一种火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，包括：步骤S1：测量待加工的膜片的原始厚度；步骤S2：固定待加工的膜片，确定膜片圆心，移动光轴使其与膜片圆心同心；步骤S3：调整激光光斑焦点，并对焦于膜片表面；基于设定的包括激光扫描路径、激光功率、扫描层数、每层进给量以及工作台旋转角速度，使用飞秒激光完成膜片刻痕加工；步骤S4：使用共聚焦显微镜对膜片刻痕进行测量，计算膜片刻痕的深度；步骤S5：根据膜片原始厚度和刻痕深度计算膜片剩余厚度，保留膜片剩余厚度满足预设要求的膜片。本发明专利技术可以实现膜片破裂压力波动不超过±0.01MPa，解决了膜片破裂压力散差大，合格率不高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光束加工，具体地，涉及火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法。

技术介绍

1、破裂膜片是运载火箭增压输送系统的关键核心部件之一，主要用于增压管路，在气瓶气体增压前，将贮箱与增压气瓶隔离开。火箭发动机点火后，减压阀打开，上游增压气体进入管路，膜片承受气压逐渐上升至目标压力直至破裂，实现增压管路导通。膜片在目标压力的准确破裂是影响着火箭增压输送系统正常工作的关键。目前膜片的生产通常采用冲压成型的方式，少部分膜片采用皮秒激光加工；长期以来，膜片的破裂压力散差一直较大，即使通过工艺参数优化，散差仍可达到±0.06mpa，无法实现定压破裂。究其原因，冲压成型的膜片一方面由于冲压内应力、膜片材料应变强化等原因，无法准确控制膜片的破裂压力，另一方面由于冲压模具的持续性损耗造成刻痕底部等效曲率半径的变化，进而导致刻痕底部应力集中系数变化，最终导致膜片的破裂压力散差较大；而在冲压成型的方式中，刻痕位置材料力学性能因应变强化而改变，具有较强的不确定性，因此膜片破裂压差只能通过破坏性试验测量，缺少对其性能的准确预测手段。

2、专利文献cn11660877本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤S2采用：将膜片固定在装夹装置上；

3.根据权利要求1所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤S2采用：使用激光轴旁路相机识别膜片边缘，确定膜片圆心。

4.根据权利要求1所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤S3采用：飞秒激光束经X扫描振镜和Y扫描振镜后到达场镜的中心，经场镜聚焦后到达膜片的表面。

5.根据权利要求4所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方...

【技术特征摘要】

1.一种火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤s2采用：将膜片固定在装夹装置上；

3.根据权利要求1所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤s2采用：使用激光轴旁路相机识别膜片边缘，确定膜片圆心。

4.根据权利要求1所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤s3采用：飞秒激光束经x扫描振镜和y扫描振镜后到达场镜的中心，经场镜聚焦后到达膜片的表面。

5.根据权利要求4所述的火箭破裂膜片定压破裂的精密加工方法，其特征在于，所述步骤s3采用：将激光光斑聚焦在膜片上表面，加工过程中，通过控制x扫描振镜和y扫描振镜，实现光斑在膜片半径方向的来回往复小幅摆动，加工预设宽度的刻痕，同时使用旋转工作台实现膜片相对激光光斑的圆周运动；通过x扫描振镜和y扫描振镜与旋转工作台的有效配合，实现完整c形刻痕...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡以武，徐世俊，傅乐平，候建强，华寅淞，陶沙，陆晨，王曙群，杨思，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：