前言:
1藥柱整形安全性
目前,藥柱機(jī)加整形歸結(jié)為車、鏜模式,完成端面、圓錐、柱面整形。為適用于大型燃燒室藥柱整形,研制了立式鏜削整形機(jī),燃燒室藥柱整形時在地坑內(nèi)升降。該設(shè)備由液壓站、液壓缸、控制裝置等部分組成(圖1),龐大的結(jié)構(gòu)和機(jī)械三點調(diào)平支座,以及采用百分表的測量數(shù)據(jù),使機(jī)加整形效率低。
現(xiàn)實固體發(fā)動機(jī)藥柱整形主要存在安全和效率兩類工程問題,由于推進(jìn)劑本質(zhì)不安全,20 力學(xué)性能^>3 MPa的高燃速、高固體含量、高強(qiáng)度推進(jìn)劑摩感、沖感數(shù)據(jù)見表1。
藥柱加工受機(jī)械沖擊、摩擦及靜電等因素影響,加工過程工藝安全性為首要因素。李軍等H對固體推進(jìn)劑整形過程工藝安全性進(jìn)行了有限元分析。基于藥柱的粘彈性關(guān)系,揭示了整形過程中由于整形刀具擠壓、摩擦引起的溫度變化規(guī)律。計算了危險點,表明整形溫度隨整形速度增加而增高,當(dāng)整形速度為10 mm/S時,整形溫度最高可達(dá)65 °C。針對大型藥柱車削、鏜削整形,線速度是不斷增加的變量,即車削、鏜削過程整形刀接觸藥面隨直徑增大,線速度加大,接觸藥面整—660 一形刀溫度升高,存在安全隱患。再加上車、鏜削推進(jìn)劑這類高固體填料橡膠體,車削工件繞整形刀、鏜削整形刀繞工件運動,藥屑很難斷屑,纏繞在運動部件上轉(zhuǎn)動摩擦,存在安全隱患。
綜上所述,車、鏜削大型燃燒室藥柱的安全性低,以及大型燃燒室藥柱工件對中定位困難,且設(shè)備笨重,能耗大,因此研究整形刀具自轉(zhuǎn),線速度不變,可間斷式接觸藥面斷屑的整形系統(tǒng)十分必要,而銑削模式是最佳選擇。本文研制了本質(zhì)安全的大型燃燒室藥柱數(shù)控銑削運動軌跡的機(jī)械機(jī)整形系統(tǒng)。
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結(jié)束語:
(1) 研制出本質(zhì)安全的銑削CNC機(jī)械化整形系統(tǒng),開拓了推進(jìn)劑藥柱整形的銑削線速度恒定、斷屑、功率小的優(yōu)勢。
(2) 設(shè)計了以龍門式三坐標(biāo)測量儀為機(jī)體,采用DCC多軸運動控制器+多功能手操器—Parker驅(qū)動單元+在線檢測+在線監(jiān)測儀系統(tǒng)+專用銑削機(jī)頭。建立了相對坐標(biāo)體系,解決了大型發(fā)動機(jī)藥柱找平對中難題,確保機(jī)加內(nèi)形面與殼體同心。
(3) 經(jīng)假藥發(fā)動機(jī)藥柱整形試驗,加工精度、圓柱度和藥型面粗糙度滿足技術(shù)要求;冷卻、攝像、測溫裝置工作正常,考核了銑削整形藥柱的工藝安全性。
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