[发明专利]管件平口设备及其马蹄口平口加工方法

说明书

本发明公开了一种管件平口设备及其马蹄口平口加工方法，该方法包括如下步骤：定位驱动器和/或进给电机根据待加工导管的定位参数驱动定位块到达指定位置；将导管端部与定位块的定位面相抵，并由导管夹持装置中的第一夹持座和第二夹持座夹持固定导管，定位块复位；根据导管马蹄口偏差角度，通过角度调整装置转动导管夹持装置及导管至相应角度；转换电机驱动Y向拖板将平口装置移动至加工位置，进给电机驱动平口装置进给对导管马蹄口端面进行平口加工；平口加工完成后，平口装置复位，第一夹持座和第三夹持座打开，取出导管。本方案能够快速准确对导管的马蹄口进行切削加工，保证导管管端马蹄口光滑平整。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域和管件加工技术领域，尤其涉及一种管件平口设备及其马蹄口平口加工方法。

背景技术

在飞机、火箭等航空航天飞行器上，都有数以万计的配件，很多配件之间都由金属导管连接，例如在火箭箭体和发动机上有很多金属导管，用于传输各种流体，支持火箭飞行的各项任务，是火箭上是极其重要的零件。《火箭推进/Journal of Rocket Propulsion》2018年03期中的《液体火箭发动机管路断裂失效分析及动力优化》一文说明了：液体火箭发动机管路系统的安全性与可靠性已成为发动机能否安全工作的关键。

航空航天导管导管因形状弯曲复杂，因此需要采用数控弯管设备对其进行弯曲加工，在弯曲加工过程中需要留有弯曲夹持等工艺余量，但实际导管因安装空间限制等原因，在导管两端通常设计很短的直线段，在导管弯曲成形后需要对多余的长度进行切除。火箭导管是一种精密的管类零件，切割时端部长度精度要求很高，火箭导管通常管壁很薄，一般在0.5-2.0mm范围，很多导管两端保留的直线段长度只有25mm，给切割时的可靠夹持带来很多困难。且火箭导管对夹持的变形及凹陷等技术要求很高。尤其是火箭导管还具有规格多、品种多、批量小等特征。

我国在火箭起步阶段的早期，因制造业基础薄弱，是采用手工锯来对这些余量进行切除，加工时操作者采用划线法对切割位置进行划线，然后用锯子将其锯断，锯切时通常采用台虎钳进行夹紧导管，必要时会在导管上垫一些布条、砂布、木条等，以减少对导管的损伤，锯断后采用锉刀将其端面锉削平整。该工艺在部分场合至今仍然在使用。例如《火箭推进/Journal of Rocket Propulsion》2012年05期中的《长征系列液体火箭发动机导管锉修技术》一文中详细说明了导管锉修技术方法。

火箭上有以万计的配件，很多配件之间都有导管连接，其中有不少管路连接安装部位在组装过程中存在偏差，就是导管安装面与原始设计存在积累误差，通常在1°-3°之间，该偏差角度俗称“马蹄口”。如果不精确加工火箭导管的“马蹄口”，火箭导管安装到火箭上就有安装应力存在，该应力容易加剧导致火箭导管断裂，给火箭带来潜在的致命风险(参见《导弹与航天运载技术/Missiles and Space Vehicles》2005年01期中的《火箭管路的应力腐蚀及其预防措施》一文)。

随着我国航天产业发展，近年来陆续采用一些切端平口加工设备，这些设备将加工时将导管可靠夹持，然后采用切割锯片对导管进行切割加工，能够整齐地将导管两端多余的部分切断，在切断后再通过平端刀具对导管端面进行平口加工，但是整个加工过程仍然是人工控制为主，主要依靠人的经验，因此导管加工后端面精度较低，经常导致火箭导管在安装时还发现存在安装端面偏差而返修现象，影响火箭制造进度和产品质量。并且，现有技术中，夹持导管的装置通常是采用螺丝固定的，每次更换夹紧装置需要花费不少时间，直接影响火箭的量产。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种管件平口设备及其马蹄口平口加工方法，能够快速准确对导管的马蹄口进行切削加工，保证导管管端马蹄口光滑平整。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：