[发明专利]一种针栓式喷注器闭式喷注槽精密加工方法

说明书

本发明涉及一种针栓式喷注器闭式喷注槽精密加工方法，其步骤为：(1)设计合理的装卡结构，能够保证穿丝孔加工与线切割加工二次装卡找正精度；(2)找正工件，加工高精度穿丝小孔，每对穿丝孔同轴度不大于0.01mm；(3)将工件装卡在线切割床上后，对工件和电极丝定位找正，预加工1对小尺寸喷注槽，依据槽的缺口情况再次调整工件和电极丝位置；(4)慢走丝线切割其它喷注槽，线切割后酸洗、计量。本发明实现了大推力针栓式喷注器发动机闭式喷注槽精密加工。

技术领域

本发明涉及一种针栓式喷注器闭式喷注槽精密加工方法，属于特种加工技术领域。

背景技术

针栓式喷注器具有较高的燃烧稳定性、简单低成本结构、深度推力调节能力等一系列优点，目前在我国探月工程轨道器、着陆器主动力系统中成功应用，未来在深空探测火箭发动机、重复使用火箭发动机等领域均有广阔的应用前景。

大推力针栓式喷注器发动机的喷注槽通常设计为闭式射流槽，为保证推进剂射流稳定性和均匀性，槽深/槽宽比大、槽型加工精度达到±0.02，同时要求无毛刺、保留锐边，部分过渡圆角仅R0.3，槽面粗糙度要求Ra1.6以内。采用机械加工方法无法满足大深宽比、无毛刺、保留锐边、小圆角等要求；采用电火花加工方法精度和表面粗糙度均难以保证，且生产效率极低。

采用穿丝慢走丝线切割工艺是加工闭式喷注槽的有效方法，但如何确保穿丝孔的加工精度、穿丝孔加工与线切割加工二次装卡精度、线切割电极丝找正精度、防止工件旋转过程累积误差过大等，是实现闭式喷注槽精密加工的关键，需采用合理的工艺设计和工艺参数确保喷注槽的精度满足要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种针栓式喷注器闭式喷注槽精密加工方法，能够实现宽度0.8mm以上、粗糙度Ra1.6、精度达到±0.02、最小圆角R0.3的闭式喷注槽加工，解决了高精度针栓式喷注器闭式喷注槽的加工难题。

本发明解决技术的方案是：

一种针栓式喷注器闭式喷注槽精密加工方法，

针栓式喷注器包括中心筒、燃料入口、喷注器壳体和氧化剂入口，在中心筒端头或侧壁加工一圈射流喷注槽，射流槽沿圆周方向均步，槽型为T形或拱形或矩形窄深槽，发动机工作时推进剂通过射流槽进入燃烧室参与燃烧；

步骤包括：

S1、在中心筒一端设计装卡结构，装卡结构包括装卡卡头和定位平面，装卡卡头为圆柱体结构，供线切割机床直接装卡，在装卡卡头上的一端侧壁上加工相邻两个面垂直的定位平面，通过装卡结构上的定位平面保证穿丝孔加工与线切割加工二次装卡找正精度；

S2、找正带有装卡结构的中心筒，加工高精度穿丝孔，每对穿丝孔同轴度不大于0.01mm；

S3、将带有装卡结构的中心筒装卡在线切割床上后，对带装卡结构的中心筒和线切割床上的电极丝进行定位找正，预加工1对小尺寸喷注槽，依据槽的缺口情况再次调整带装卡结构的中心筒和电极丝位置；

S4、慢走丝线切割喷注槽，线切割后酸洗，喷注槽表面质量达到Ra0.4～Ra1.6，尺寸精度达到±0.02mm。

进一步的，S1中，装卡结构能够同时在加工穿丝孔的设备和进行线切割的设备上装卡；装卡结构上加工1个找正定位平面，平面度不超过0.01mm，装卡结构和定位平面应一次装卡加工。

进一步的，S2中，加工后的穿丝孔直径比喷注槽最小宽度小0.3mm以上，加工后的穿丝小孔去毛刺，孔口倒角不大于R0.2mm。

进一步的，穿丝孔加工至喷注槽单边应有0.15mm以上的余量。

进一步的，S2中，加工穿丝孔前将S1中的定位平面的平面度找平至0.01mm以内，找正中心，垂直于此平面加工第一个穿丝孔；然后根据槽数旋转分度盘，加工其余穿丝孔。