CN107363307A - 一种发动机绝热层表面处理工艺方法 - Google Patents

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沈铁华
程欢
江屈强
张渝
潘惠泉
陈善新
邓耀华
孙振兴
张英杰
周万斌
吴国柱
袁潇
邱磊
何晓华
金小荀
房尔圆
刘开伟
代颖军
王鸿宇
钱裕祥
蔡振宇
邓卫波
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Shanghai Aerospace Chemical Industry Research Institute
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/28—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

Abstract

本发明涉及一种发动机绝热层表面处理工艺方法，其步骤包括绝热层表面预处理、绝热层表面逆铣处理、绝热层表面除尘、绝热层表面粗糙度检测、绝热层表面清洗处理。本发明提供的工艺方法可以显著提高发动机绝热层表面处理效率与质量一致性。基于该发明提供的工艺方法可远控隔离实现发动机绝热层表面处理，避免手工表面处理绝热层时所产生的粉尘对人体身心健康的危害。

Description

一种发动机绝热层表面处理工艺方法
技术领域
本发明属于含能材料制备与装填技术领域,具体涉及一种绝热层表面处理工艺方法。
背景技术
固体发动机燃烧室内各界面的有效粘接是发动机结构完整性的关键，衬层是实现绝热层与推进剂粘接的过渡层，假如该粘接不牢出现脱粘，会使发动机在工作过程中出现壳体过热，失强使发动机工作失效。衬层制作过程中，需对绝热层表面进行处理，提高衬层在其表面的吸附力。由于绝热层材料结构导致的表面特性及加工方法等产生的表面状态的多样性和复杂性，从而使表面处理工艺更加重要。
目前国内绝热层表面处理方式多采用手工打磨，或手持式机械设备辅助打磨的方式。该类型表面处理方式降低了内壁绝热层处理质量一致性，影响发动机衬层粘接性能；此类表面处理方式效率低，处理过程产生的粉尘较大，污染环境，损害作业人员身心健康。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明公开了一种发动机绝热层表面处理工艺方法，包括以下步骤：
（1）绝热层表面预处理：采用特定的溶剂对绝热层表面清洗，除去绝热层表面附着的小分子物质，使表面适度溶胀，软化绝热层。
（2）绝热层表面逆铣处理：根据表面处理要求，选取合适规格的铣刀，铣刀在一定转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面进行逆铣处理。利用随铣刀同轴安装靠模与铣刀的高度差实现对绝热层表面处理深度控制。清除绝热层表面层，同时使处理面形成一定粗糙度。
（3）绝热层表面除尘：将铣刀换成圆盘尼龙刷，在一定转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面进清扫处理。利用随尼龙刷同轴安装靠模与尼龙刷的高度差实现对尼龙刷跟处理面接触程度控制。在清扫同时，采用吸尘器吸收粉尘。
（4）绝热层表面粗糙度检测：利用触针法对除尘处理后绝热层表面进行粗糙度检测。
（5）绝热层表面清洗处理：绝热层完成除尘后，用特定溶剂对绝热层表面清洗，清除表面静电吸附的细微粉尘，溶解部分低分子残留物，增加表面粗糙度。
本发明提供的设备，具有以下有益效果：
1.通过伺服定位技术，可控制靠模与绝热层接触压力、铣刀转速、铣刀工进速度、发动机壳体转速，提高了绝热层表面处理自动化水平、绝热层表面处理效率以及产品质量一致性。
2.表面处理工艺过程实现了远程隔离控制，操作人员不用直面处理过程中产生的粉尘，操作人员身心健康有了进一步保证。
3.采用触针法进行绝热层粗糙度检测，解决了绝热层表面处理效果无工艺参数可以表征量化的问题，确保了绝热层表面处理质量。
附图说明
图1是本发明的一种发动机绝热层表面处理工艺方法流程图。
具体实施方法
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。
（1）绝热层表面预处理：采用乙酸乙酯或丙酮等溶剂对发动机绝热层表面清洗，除去绝热层表面附着的小分子物质，使表面适度溶胀，软化绝热层。
（2）绝热层表面逆铣处理：根据表面处理要求，选取合适规格的铣刀，铣刀在2200r/min-2800r/min转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面进行逆铣处理。随铣刀同轴安装靠模与铣刀存在0.1mm的高度差，利用此高度差实现对绝热层表面处理深度控制。清除绝热层表面层，同时使处理面形成一定粗糙度。依据绝热层硬度差异，靠模与绝热层表面接触压力略有不同，一般保持在0.1MPa-0.3MPa的压力范围。
（3）绝热层表面除尘：将铣刀换成圆盘尼龙刷，在一定转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面处理产生的铣削粉尘进行清扫处理。利用随尼龙刷同轴安装靠模与尼龙刷的高度差实现对尼龙刷跟处理面接触程度控制。在清扫同时，采用吸尘器吸收粉尘。
（4）绝热层表面粗糙度检测：利用触针式锚纹仪对除尘处理后绝热层表面进行粗糙度检测。
（5）绝热层表面清洗处理：绝热层完成除尘后，用乙酸乙酯或丙酮等溶剂对绝热层表面清洗，清除表面静电吸附的细微粉尘，溶解部分低分子残留物，增加表面粗糙度。
本发明工艺方法，绝热层表面处理是采用铣刀逆铣的方式，并利用靠模来控制表面处理深度，极大提高了绝热层表面处理效率，保证了表面处理质量一致性；此工艺方法可实现绝热层表面处理工艺过程的远控隔离操作，操作工人作业环境获得改善，避免了过程中产生的粉尘对人体身心健康危害。
本发明工艺，绝热层表面处理后，表面粗糙度采用触针法进行测量；相比于干涉法，触针法测量过程简单、测量范围较大、成本低，更适合针对绝热层表面处理后的粗糙度测量。
上面以举例方式对本发明进行了说明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做出改动或修改，这些等价形式同样落于本身请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种发动机绝热层表面处理工艺方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)绝热层表面预处理；
(2)绝热层表面逆铣处理；
(3)绝热层表面除尘；
(4)绝热层表面粗糙度检测；
(5)绝热层表面清洗处理。
2.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(1)采用特定的溶剂对绝热层表面清洗，除去绝热层表面附着的小分子物质，使表面适度溶胀，软化绝热层。
3.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(1)采用乙酸乙酯或丙酮等溶剂对发动机绝热层表面清洗。
4.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(2)根据表面处理要求，选取合适规格的铣刀，铣刀在一定转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面进行逆铣处理；利用随铣刀同轴安装靠模与铣刀的高度差实现对绝热层表面处理深度控制；清除绝热层表面层，同时使处理面形成一定粗糙度。
5.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(2)铣刀在2200r/min-2800r/min转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面进行逆铣处理。
6.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(2)随铣刀同轴安装靠模与铣刀存在0.1mm的高度差，利用此高度差实现对绝热层表面处理深度控制，依据绝热层硬度差异，靠模与绝热层表面接触压力略有不同，一般保持在0.1MPa-0.3MPa的压力范围。
7.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(3)将铣刀换成圆盘尼龙刷，在一定转速下，依据表面形状规划行走路径，对绝热层表面进清扫处理；利用随尼龙刷同轴安装靠模与尼龙刷的高度差实现对尼龙刷跟处理面接触程度控制。在清扫同时，采用吸尘器吸收粉尘。
8.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(4)利用触针法对除尘处理后绝热层表面进行粗糙度检测。
9.依据权利要求1所述的发动机绝热层表面处理工艺，其特征是所述步骤(5)绝热层完成除尘后，用特定溶剂对绝热层表面清洗，清除表面静电吸附的细微粉尘，溶解部分低分子残留物，增加表面粗糙度。
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