[发明专利]一种液体火箭发动机机架对接孔的加工方法

说明书

本发明涉及一种液体火箭发动机机架对接孔的加工方法，特别涉及一种液体火箭发动机机架对接孔加工工艺方法及加工钻模设计方案，属于液体火箭发动机大型机架对接孔的加工技术领域，本发明中所针对的液体火箭发动机机架直径为3000‑3500mm，属大型机架。本发明通过合理的工艺方法和大型钻模的设计和精密加工，使液体火箭发动机大型机架对接孔的加工效率提高了。

技术领域

本发明涉及一种液体火箭发动机机架对接孔的加工方法，特别涉及一种液体火箭发动机机架对接孔加工工艺方法及加工钻模设计方案，属于液体火箭发动机大型机架对接孔的加工技术领域，本发明中所针对的液体火箭发动机机架直径为3000-3500mm，属大型机架。

背景技术

液体火箭发动机的推力室安装在机架下方，并通过机架对接孔与箭体舱段对接，孔的位置在一定程度上将决定整个火箭的推力方向偏执问题。在火箭发动机大型机架对接孔的加工中，由于对接孔分布于直径较大的分布圆上，直径达3000mm，且没有较大的机械加工设备，最初考虑将机架放于大型平台上，通过分体钻模进行孔的加工。在加工中，先将机架放于平台上，初步定好位，通过坐标跟踪仪检测每一个对接接头的具体位置，确定好分体钻模定位位置后，通过摇臂钻和分体钻模加工对接接头孔，这种工艺方案较复杂，且工艺实施过程中，难以确保加工精度，且经常有孔加工位置偏执超差的问题，影响发动机与箭体的总体装配。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种液体火箭发动机机架对接孔的加工方法，该方法解决了大型机架对接孔加工方案的复杂度，实现了液体火箭发动机大型机架对接孔加工。

本发明采用的技术方案是：

一种液体火箭发动机机架对接孔的加工方法，该机架为一八棱台，八棱台包括小端(下端)的四个棱、大端的八个棱以及连接小端和大端的八条棱，八棱台的小端焊接有一十字梁，十字梁中的每条梁与八棱台小端的四条棱均成45°交叉连接，八棱台大端的八个顶点各焊接一个对接接头，该方法是在该八个对接接头上开连接孔，连接孔用于与箭体舱段连接；

该方法的步骤包括：

(1)加工钻模工装，该钻模工装为带有减重孔的圆盘，圆盘上带有周向加工凹槽，在该加工凹槽的中心带有插销孔，且插销孔内带有插销，该加工凹槽的侧面中心位置有轴向刻线，该加工凹槽的底部、插销孔的内侧有定位凹槽；

(2)将液体火箭发动机机架安装于机床台面上，使液体火箭发动机机架的大端位于机床台面上，小端位于机床台面之下，且液体火箭发动机机架的外圆上带有刻线作为圆周基准；

(3)将步骤(1)加工的钻模工装放置到该液体火箭发动机机架的大端上面，使液体火箭发动机机架的大端上的对接接头位于该钻模工装定位凹槽内，旋转该钻模工装使该钻模工装上的刻线与液体火箭发动机机架的外圆上的圆周基准对齐，并用弓形夹固定夹紧，确保钻模工装与机架在加工过程中的相对位置；

(4)拆除钻模工装插销孔内的插销，通过该插销孔对液体火箭发动机机架上的对接接头进行加工，完成对接接头上对接孔的加工。

所述的步骤(4)中，进行加工时，通过钻孔、扩孔完成第一个孔的粗加工，留有0.2mm的精加工余量，钻孔、扩孔两道工序确保孔的粗加工位置；使用定位插销顺着钻模工装和机架插入已经加工好的第一个孔，确定机架与钻模孔的相对位置，以相同孔加工工艺方法完成其余所有孔的粗加工；使用检验插销检查所有机架孔是否与钻模孔位一致，若一致，通过铰孔完成所有孔的精加工，确保孔的加工质量，若孔位不一致，可通过留有的余量进行孔的最后校正，确保孔的加工精度；

所述的步骤(1)中，圆盘上的减重孔分为最多四组，其中第一组为四个扇形孔，第二组为16个梯形孔，第三组为16个梯形孔，第四组为16个梯形孔；

扇形孔与扇形孔之间通过加强筋连接，梯形孔与梯形孔之间通过加强筋连接，扇形孔与与梯形孔之间通过加强筋连接；