专利名称：航天燃料混合机捏辊桨叶的制造方法
技术领域：
本发明属于桨叶加工技术，是特别用于航天燃料混合机捏辊桨叶的制造方法。
背景技术：
燃料混合机捏辊桨叶是一对异型捏辊，这对异型捏辊的制造都涉及非等截面扭曲 叶片加工技术。 燃料混合机捏辊桨叶由两大部件组成一个是实心的变截面扭转桨叶，一个是空 心的变截面扭转桨叶。工作中，通过液压马达带动，两个浆叶都进行自转，同时空心桨叶还 围绕实心桨叶公转。通过两个浆叶间的间隙、空间变化，进行液、固两相物质的搅拌、捏合加 工。其中最重要的是要保证两桨叶之间绝对没有机械碰撞、摩擦。 为此，需要高精度和非常复杂的工艺来进行加工。在所需大工业生产时，通过复杂 的工艺和特殊数控设备进行加工，既不经济、时间又长，会大大增加这种燃料混合机的生产 成本。 此外，捏辊桨叶键槽本身精度高，键槽比较长，键槽型面要与桨叶轴线保持平行， 不易保证。 一般插床加工设备完成不了。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺性好，成本低、精度高的燃料混合机捏辊桨叶制造 方法。 本发明的目的是这样实现的，燃料混合机捏辊桨叶制造方法，其步骤是 1)捏辊桨叶型面加工； a)依据所需的捏辊桨叶设计尺寸，通过计算机辅助软件进行设计； b)将计算机辅助软件设计的参数输入到数字加工设备进行加工； c)数字加工设备加工成型一组所需批量生产的捏辊桨叶靠模； d)依据捏辊桨叶设计尺寸加工两边带工艺凸台的毛料铸件； e)通过一组捏辊桨叶靠模加工毛料铸件，形成捏辊桨叶整个型面，整 个型面加工误差不大于0. 5mm，预留0. 2mm的打磨、精抛余量； f)桨叶曲面进行镜面抛光，达到0. 2-0. 8ym，两桨叶研磨后两件的接触面积大于
65% ;桨叶型面要求透光率小于0. 2 ; 2)桨叶键槽加工 g)通过工装固定桨叶叶身； h)依靠工装定位桨叶轴心； i)使用液压刨床加工，保证刀具轴轴心与桨叶轴心同心，调节刀具到键槽加工初 始位置； j)保证刀具移动路线与液压刨床刀具切削运动线平行一致，加工键槽； k)捏辊桨叶整个型面及键槽加工完毕。
所述的捏辊桨叶材质为1Crl8Ni9Ti。
所述的毛料铸件机械加工余量为3-5mm。
所述的捏辊桨叶为非等截面扭曲叶片。 所述的捏辊桨叶一个是实心的变截面扭转桨叶，一个是空心的变截面扭转桨叶。
本发明的优点是由于捏辊桨叶型面加工首先通过高精度数控设备提供一套非等 截面扭曲叶片的靠模，然后通过靠模再由普通数控机床加工捏辊桨叶整个型面，不仅能保 证产品质量，而且大大降低生产费用，縮减生产周期。而桨叶键槽加工通过准确定位捏辊桨 叶轴心的方法，由专用辅助工装完成键槽长距离高精度加工，克服了普通加工设备不能加 工长键槽，键槽型面要与桨叶轴线保持平行的问题。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明
图1示意的是实心的变截面扭转桨叶结构图；
图2是图1右视图； 图3示意的是空心的变截面扭转桨叶结构图； 图4是图3右视图； 图5是桨叶键槽加工原理示意图。 图中，1、实心的变截面扭转桨叶；2、空心的变截面扭转桨叶；3、刀具；4、刀具键 槽；5、变截面扭转桨叶轴心；刀具轴心。
具体实施例方式
如图1所示，示意捏辊桨叶中的一个实心的变截面扭转桨叶的结构，图2是图1右 视图； 工艺性好，成本低、精度高的实心的变截面扭转桨叶加工步骤包括
1)实心的变截面扭转桨叶1型面加工； a)依据所需的实心的变截面扭转桨叶设计尺寸，通过计算机辅助软件进行设计；
b)将计算机辅助软件设计的参数输入到数字加工设备进行加工；
c)数字加工设备加工成型一组所需批量生产的实心的变截面扭转桨叶的靠模；
d)依据实心的变截面扭转桨叶的靠模尺寸，加工两边带工艺凸台的毛料铸件，材 质为1Crl8Ni9Ti，毛料铸件机械加工余量为3-5mm。 e)通过靠模加工毛料铸件，形成图1中实心的变截面扭转桨叶的整个型面，整个 型面加工误差不大于0. 5mm，预留0. 2mm的打磨、精抛余量； f)桨叶曲面进行镜面抛光，达到0. 2-0. 8 ii m，使实心的变截面扭转桨叶和空心的 变截面扭转桨叶经研磨后，两件的磨合接触面积大于65% ;桨叶型面要求透光率小于0. 2。
如图3所示，示意捏辊桨叶中另一个空心的变截面扭转桨叶的结构图，图4是图3 右视图； 工艺性好，成本低、精度高的空心的变截面扭转桨叶加工步骤包括
2)空心的变截面扭转桨叶2型面加工； a)依据所需的空心的变截面扭转桨叶设计尺寸，通过计算机辅助软件进行设计；
b)将计算机辅助软件设计的参数输入到数字加工设备进行加工；
c)数字加工设备加工成型一组所需批量生产的空心的变截面扭转桨叶的靠模；
d)依据空心的变截面扭转桨叶的靠模尺寸加工两边带工艺凸台的毛料铸件，材质 为1Crl8Ni9Ti，毛料铸件机械加工余量为3_5mm。 e)通过靠模加工毛料铸件，形成图3中空心的变截面扭转桨叶的整个型面，整个 型面加工误差不大于0. 5mm，预留0. 2mm的打磨、精抛余量； f)桨叶曲面进行镜面抛光，达到0. 2-0. 8ym，使空心的变截面扭转桨叶和实心的 变截面扭转桨叶，研磨后两件的磨合面积大于65% ;桨叶型面要求透光率小于0. 2。
图1、图3中，尺寸A按产品型号不同，其值为230-1344，
尺寸小B按产品型号不同，其值为90-720。 如图5所示，是空心桨叶键槽加工方法示意图。 空心的变截面扭转桨叶2和实心的变截面扭转桨叶1相同之处在于它们在轴颈内 腔的键槽用普通的插床都无法加工。 通过图5给出的方法可以方便的完成较长的键槽的加工。
3)变截面扭转桨叶键槽加工
g)固定变截面扭转桨叶在工装上；
h)依据工装确定变截面扭转桨叶轴心5 ; i)使液压刨床刀具3的刀具轴心6与变截面扭转桨叶轴心5同心，调节刀具3到 变截面扭转桨叶键槽4加工初始位置； j)保证刀具移动路线与液压刨床刀具切削运动线平行，加工键槽4 ;
4)变截面扭转桨叶整个型面及键槽加工完毕。 由于实心的变截面扭转桨叶和空心的变截面扭转桨叶均为非等截面扭曲叶片。采 用通常的数控床是不能完成图1和图3中的形状加工。其能加工图1和图3的设备非常昂 贵。因此，大量加工高精度的的变截面扭转桨叶和实心的变截面扭转桨叶其价格非常高，不 利于大批量的生产。
权利要求
燃料混合机捏辊桨叶制造方法，其步骤是1)捏辊桨叶型面加工；a)依据所需的捏辊桨叶设计尺寸，通过计算机辅助软件进行设计；b)将计算机辅助软件设计的参数输入到数字加工设备进行加工；c)数字加工设备加工成型一组所需批量生产的捏辊桨叶靠模；d)依据捏辊桨叶设计尺寸加工两边带工艺凸台的毛料铸件；e)通过一组捏辊桨叶靠模加工毛料铸件，形成捏辊桨叶整个型面，整个型面加工误差不大于0.5mm，预留0.2mm的打磨、精抛余量；f)桨叶曲面进行镜面抛光，达到0.2-0.8μm，两桨叶研磨后两件的接触面积大于65％；桨叶型面要求透光率小于0.2；2)桨叶键槽加工g)通过工装固定桨叶叶身；h)依靠工装定位桨叶轴心；i)使用液压刨床加工，保证刀具轴轴心与桨叶轴心同心，调节刀具到键槽加工初始位置；j)保证刀具移动路线与液压刨床刀具切削运动线平行一致，加工键槽；k)捏辊桨叶整个型面及键槽加工完毕。
2. 根据权利要求1所述的燃料混合机捏辊桨叶制造方法，其步骤是所述的捏辊桨叶 材质为1Crl8Ni9Ti。
3. 根据权利要求1所述的燃料混合机捏辊桨叶制造方法，其步骤是所述的毛料铸件 机械加工余量为3-5mm。
4. 根据权利要求1所述的燃料混合机捏辊桨叶制造方法，其步骤是所述的捏辊桨叶 为非等截面扭曲叶片。
5. 根据权利要求1所述的燃料混合机捏辊桨叶制造方法，其步骤是所述的捏辊桨叶 一个是实心的变截面扭转桨叶， 一个是空心的变截面扭转桨叶。
全文摘要
本发明属于桨叶加工技术，是特别用于航天燃料混合机捏辊桨叶的制造方法。其步骤是1)捏辊桨叶型面加工；a)依据所需的捏辊桨叶设计尺寸，通过计算机辅助软件进行设计；b)将计算机辅助软件设计的参数输入到数字加工设备进行加工；c)数字加工设备加工成型一组所需批量生产的捏辊桨叶靠模；d)依据捏辊桨叶设计尺寸加工两边带工艺凸台的毛料铸件；e)通过一组捏辊桨叶靠模加工毛料铸件，形成捏辊桨叶整个型面，整个型面加工误差不大于0.5mm，预留0.2mm的打磨、精抛余量；f)桨叶曲面进行镜面抛光，达到0.2-0.8μm，两桨叶研磨后两件的接触面积大于65％；桨叶型面要求透光率小于0.2；2)桨叶键槽加工。
文档编号B23P15/02GK101698274SQ20091021863
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者刘维成, 徐文库 申请人:西安西航集团航空航天地面设备有限公司