CN107138475A - 带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法，在加工内腔型面前，采用洁净的动物油脂作为内腔缝隙填充物，以弹簧钢片封堵环形缝隙入口，形成对较大切屑、微细切屑及切削液进入产品内腔的防护。在加工后，采用加热处理、热蒸汽吹除、超声波清洗及带压冲洗洁净清洗工艺，对内腔环形缝隙中的猪油进行清理，保证产品内腔洁净度满足要求。本发明有效解决了液体火箭发动机推力室针栓式喷注器壳体加工过程中多余物防控的技术难题，避免了多余物对产品性能的影响，提高了产品的使用可靠性。
Description
技术领域
本发明属于液体火箭发动机制造技术领域，主要涉及液体火箭发动机推力室针栓式喷注器壳体加工的多余物控制方法。
背景技术
针栓式推力室由于其具有结构简单、成本低、性能优良等特点，在变推力发动机和低成本助推发动机领域具有明显的优势。由于针栓式喷注器的集成化设计，使得其重要零件壳体的加工难度及多余物控制难度大大增加。喷注器壳体加工流程长，涵盖壳体毛坯加工、壳体半成品焊接及壳体的精密加工，生产过程中形成的环形缝隙流道在精加工时易进入切屑、切削液等多余物，直接影响产品的使用性能，严重时将导致发动机性能下降，甚至发射任务失败。
在常规加工过程中，常采用粘贴绝缘胶布的方式对环形缝隙的入口进行封堵以防止多余物进入产品内腔，但由于产品需要精加工内形，车削时由于刀具、切屑、切削液、振动及切削温度的作用使得胶布易脱落，导致切削液、切屑等会进入产品环形缝隙而产生多余物；进入环形缝隙的多余物采用常规的清洗方式难以去除及清理洁净，给产品的使用带来安全隐患。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法，有效避免了切削加工过程中切削液、切屑等多余物进入产品内腔，提高了产品的使用可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
(1)采用洁净的动物油脂加热溶化，将待加工产品浸入动物油脂中进行冷冻，使动物油脂填充在待加工产品的环形缝隙中并凝固；
(2)采用预弯曲的弹簧钢片放置在待加工产品的内腔中，使弹簧钢片与环形缝隙所在的环形槽底面贴平，密闭环形缝隙；
(3)将加工后的产品倒置并加热，取出弹簧钢片，使动物油脂溶化流出环形缝隙；从环形缝隙联通的接管嘴处通入蒸汽对环形缝隙内腔进行吹除5～10min；将产品放置在加入洗洁精的去离子水中进行超声清洗；
(4)采用汽油清洗加工后的产品内腔，并对内腔及环形缝隙进行刷洗；将产品放置在酒精中进行超声清洗；然后从接管嘴通入0.4～0.6MPa的酒精对环形缝隙内腔进行冲洗；收集冲洗后的酒精并采用液体颗粒度检测仪进行洁净度检测，达到设定指标后停止冲洗。
所述的动物油脂采用猪油。
所述的步骤(1)中，动物油脂在50～60℃下溶化成液态，采用400#过滤网过滤后使用。
本发明的有益效果是：
(1)采用动物油脂尤其是猪油作为填充物，利用猪油的固液态性质，方便了环形缝隙的填充和清洗；同时固态猪油的密度大，黏性好，有利于将微细切屑固定在环形槽孔口的猪油中，有效避免了微细切削进入产品内腔缝隙。
(2)采用弹簧钢片封堵环形槽入口，防止了较大切屑对猪油的破坏，同时避免了切削液对猪油的冲击，破坏猪油的密封性，有效避免了多余物进入产品内腔缝隙。
(3)将产品倒置，采用加热处理、热蒸汽吹除、超声波清洗方法清理缝隙中的猪油，能够有效去除环形缝隙中的猪油，并将切削加工过程中的微细切屑和切削液带出。
(4)采用汽油清洗、酒精介质超声波清洗及带压冲洗洁净清洗方法，清洗产品环形缝隙型腔，采用液体颗粒度检测仪对内腔冲洗后的液体洁净度进行检测，确保了产品型腔中无多余物，产品内腔洁净度满足设计指标要求。
附图说明
图1是本发明涉及到的带环形缝隙型腔产品的多余物控制示意图。
图中，1-环形缝隙的产品；2-猪油填充物；3-弹簧钢片；4-接管嘴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提供的带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法包括下列步骤：
(1)加工前用洁净的猪油作为内腔缝隙填充物，形成对微细切屑及切削液进入产品内腔的防护；
(2)加工前用弹簧钢片封堵环形缝隙入口，形成对较大切屑进入产品内腔的防护；
(3)加工后采用加热处理、热蒸汽吹除、超声波清洗方法清理缝隙中的猪油；
(4)加工后采用汽油清洗，酒精介质超声波清洗及带压冲洗方法，清洗产品型腔，保证产品内腔洁净度满足要求。
所述步骤(1)中用洁净的猪油作为内腔缝隙填充物，具体方法是将猪油加热溶化后采用400#过滤网过滤，然后将产品浸入猪油中后将其放置在冰箱中冷冻，使猪油填充在环形缝隙内腔中，待猪油凝固后将产品取出。
所述步骤(2)中用弹簧钢片封堵环形缝隙入口，具体方法是根据型腔环形槽的大小计算弹簧钢片的宽度和长度，进行预弯曲后将弹簧钢片放置在环形槽中，使弹簧钢片与环形槽底面贴平，堵死环形槽上的孔隙入口。
所述步骤(3)中采用加热处理、热蒸汽吹除、超声波清洗方法清理缝隙中的猪油，具体方法是将加工后的产品倒置放在烘干箱中调整温度为50～60℃使猪油溶化流出型腔缝隙；从接管嘴处通入热蒸汽对环形缝隙内腔进行吹除5～10min；将产品放置在加入洗洁精的去离子水中在超声波清洗机中进行清洗除油。
所述步骤(4)中采用汽油清洗，酒精介质超声波清洗及带压冲洗方法清洗产品型腔，具体方法是采用汽油清洗产品内腔，用牙刷对内腔及环形槽孔隙进行刷洗；将产品放置在酒精介质的超声波清洗机中清洗；然后从接管嘴通入0.4～0.6MPa的酒精对型腔进行冲洗，收集冲洗后的酒精溶液，采用液体颗粒度检测仪对溶液进行洁净度检测，指标应能满足GJB2203A-2005中50等级要求。
本发明的具体实施方式包括以下步骤：
(1)将洁净的固态猪油放置在温度为50～60℃烘干箱中溶化成液态；然后采用400#过滤网对猪油进行过滤，保证猪油中无多余物存在；
(2)用保护件封堵接管嘴4，将产品1倒置后放在盛有猪油的铁盆容器中，使猪油能够浸入到环形缝隙型腔的底端部位；
(3)将容器和产品一起放置在冰箱中进行冷冻4h，使猪油完全凝固成固态，确保猪油完全填充在环形缝隙中；然后将产品内腔环形槽、内腔及产品周围的猪油清理洁净；
(4)根据产品环形槽的宽度3.5mm和直径31mm，考虑弯曲后的重叠，计算出所需弹簧钢片的长度为100mm，然后将弹簧钢片预弯曲为直径31mm的圆柱后将弹簧钢片放置在环形槽中，使弹簧钢片与环形槽型面完全贴合；
(5)在精密数控车床上进行产品内腔型面的加工，在加工过程中防止刀具刮蹭弹簧钢片，同时注意切屑、切削液等对弹簧钢片及猪油的冲击和破坏，严防多余物进入产品内腔环形缝隙；内腔加工完成后用压缩空气对内腔进行吹除，去除残留的可见切屑；
(6)将产品倒置放在铁盆容器中用V形块将产品垫高，将容器及产品放置在温度为50～60℃烘干箱中将固态猪油溶化成液态使其从环形槽孔中流出；
(7)将产品取出后，从接管嘴处通入0.2MPa的压缩空气对内腔进行吹除；
(8)从接管嘴处通入热蒸汽5～10min，检查环形槽孔口无猪油再流出；
(9)将产品倒置在含有洗洁精的去离子水中，放置在超声波清洗机中进行超声波清洗30min；
(10)超声波清洗后，从接管嘴处再次通入热蒸汽5～10min，检查环形槽孔口无猪油再流出；带产品恢复常温后用用洁净的绸布擦拭内腔表面，绸布上不允许有油污存在；若还有油污，则重复8～10内容，直至清除洁净为止。
(11)将产品放置在盛有汽油的容器中进行清洗，采用牙刷及绸布对产品内腔环形槽及孔系进行清洗；
(12)将产品倒置在酒精介质的超声波清洗机中进行超声波清洗30min；
(13)将产品接入带压冲洗系统，系统出口安装2μm过滤器过滤，从接管嘴处通入0.4～0.6MPa的无水乙醇对产品环形缝隙进行冲洗1h，收集冲洗后的液体，采用液体颗粒度检测仪对液体进行洁净度检测，指标应能满足GJB2203A-2005中50等级要求。
(14)将产品放置在在温度为50～60℃、真空度不大于3000Pa的真空烘干箱中烘干。
Claims (3)
1.一种带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)采用洁净的动物油脂加热溶化，将待加工产品浸入动物油脂中进行冷冻，使动物油脂填充在待加工产品的环形缝隙中并凝固；
(2)采用预弯曲的弹簧钢片放置在待加工产品的内腔中，使弹簧钢片与环形缝隙所在的环形槽底面贴平，密闭环形缝隙；
(3)将加工后的产品倒置并加热，取出弹簧钢片，使动物油脂溶化流出环形缝隙；从环形缝隙联通的接管嘴处通入蒸汽对环形缝隙内腔进行吹除5～10min；将产品放置在加入洗洁精的去离子水中进行超声清洗；
(4)采用汽油清洗加工后的产品内腔，并对内腔及环形缝隙进行刷洗；将产品放置在酒精中进行超声清洗；然后从接管嘴通入0.4～0.6MPa的酒精对环形缝隙内腔进行冲洗；收集冲洗后的酒精并采用液体颗粒度检测仪进行洁净度检测，达到设定指标后停止冲洗。
2.根据权利要求1所述的带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法，其特征在于：
所述的动物油脂采用猪油。
3.根据权利要求1所述的带环形缝隙型腔加工过程的多余物控制方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，动物油脂在50～60℃下溶化成液态，采用400#过滤网过滤后使用。
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