[发明专利]一种固体火箭发动机数控加工中心用柔性减振装置

说明书

 

技术领域

本发明适用于固体火箭发动机薄壁燃烧室壳体镗铣类加工中心加工减振使用，具体涉及一种柔性减振装置。

 

背景技术

燃烧室壳体是发动机结构件中的重要部件之一，广泛采用薄壁旋转壳体焊接件组合结构，选择超高强度钢材，壳体经表面热处理后硬度≥HRC55，抗拉强度≥1.7GPa，延伸率≥6%，属于难切削材料。镗铣类加工中心主用于加工发动机壳体上外部接口，根据固体火箭发动机设计工艺要求，发动机外部接口应满足一定的加工精度及表面质量要求。

使用加工中心数控镗铣燃烧室壳体外部接口时，切削伴随的振动剧烈，极大降低了产品的精度及表面质量，最为严重的将直接导致接口尺寸超差，影响导弹总体的使用。目前，我所在固体火箭发动机燃烧室壳体数控镗铣时，采用增加辅助垫块取得减振效果提高产品质量，国内对于薄壁壳体的减振措施多用垫片、填充、外缠胶等方式，普遍原理较为简单，但不易操作，过程不可控，不适用于大批量生产。

 

发明内容

本发明旨在提供一种容易操作，过程可控，且可大批量生产的适用于固体火箭发动机数控加工中心用柔性减振装置。该发明装置同时具有支撑点自动位置调整、产品工作直径可调的功能。

为达成上述目的，本发明提供一种固体火箭发动机数控加工中心用柔性减振装置，包括支承机构和移动机构，所述支承机构包括立柱、滚轮、托架、滑动轴、销轴、弹簧、滑动套筒、定位销、固定套筒和螺纹棒；所述移动机构包括滑块、铜活灵、双头丝杠、定位座、滑槽、齿轮、轴承座、轴承、手摇杆。

其中，支承机构中立柱为焊接组合件，立柱顶部与固定套筒螺栓固定，立柱底部与滑块螺栓固定。滚轮与托架、托架与滑动轴均采用销轴连接，间隙配合关系。弹簧安置于滑动轴与滑动套筒之间。定位销通过固定套筒与滑动套筒上的槽口，后与滑动轴采用螺纹连接固定，主要限制滑动轴、滑动套筒、弹簧之间的轴向位置关系以及固定套筒、滑动套筒、滑动轴之间的径向位置关系。螺纹棒一端与固定套筒采用螺纹连接，另一端与滑动套筒连接，限制固定套筒与滑动套筒之间的轴向位置关系。

再者，移动机构中滑槽采用T型螺栓固定在机床平台上，双头丝杆两头螺纹旋向相反，通过定位座与滑槽连接固定。铜活灵固定在滑块上，并由双头丝杆传动实现相对位置移动，滑块与滑槽的导轨配合实现导向功能。手摇杆带动右端轴承座处的一对齿轮，再经双头丝杠实现整个柔性减振装置的移动功能。

柔性减振装置在燃烧室壳体径向两侧对称放置成一组或若干组，通过先进分析软件或试验方法设置不同径向放置位置可更能达到减振效果。柔性减振装置可根据燃烧室壳体不同直径大小通过手摇杆调整轴向位置，同时呈弧形布置的滚轮与壳体外壁贴合，锁定装置的轴向及径向位置达到对壳体支承点固定的目的。数控镗铣过程中，出现的振动通过滚轮传递至弹簧由弹簧吸收，其原理是通过增加系统阻尼值、提高壳体刚性来降低振动影响，保证燃烧室壳体加工精度及表面质量要求。

进一步，整体装配完成后，该装置总长1200mm，宽82mm，高445mm，滑槽底面距滑动轴中心距离368.5mm。托架可转动角度范围为0°-20°，可实现与壳体支撑点位置自动调整。装置安装在中心高为400mm的镗铣类加工中心后，可实现对直径200mm至450mm的燃烧室壳体数控钻铣削加工减振应用。

本发明的柔性数控减振装置，其严格的尺寸限制，能更有效地利用数控机床的工作空间。装置的发明有效降低燃烧室壳体在数控镗铣时的振动影响，保证燃烧室壳体加工精度及表面质量，提高工作效率。

 

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本创新型提供的固体火箭发动机数控加工中心用柔性减振装置支承机构的结构示意图；

图2为本创新型提供的固体火箭发动机数控加工中心用柔性减振装置的移动机构的结构示意图；

图3为本创新型提供的固体火箭发动机数控加工中心用柔性减振装置的使用示意图；

图中1为立柱，2为滚轮，3为支撑架，4为销轴，5为滑动轴，6为弹簧，7为滑动套筒，8为定位销，9为固定套筒，10为螺纹棒，11为滑槽，12为滑块，13为双头丝杠，14为定位座，15为齿轮，16为轴承座，17为手摇杆，18为铜活灵。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

 

具体实施方式