一种飞行器推进器燃料箱加工中心及其加工方法与流程

1.本技术涉及机械加工的技术领域，尤其是涉及一种飞行器推进器燃料箱加工中心及其加工方法。


背景技术：

2.燃料箱是为飞行器推进器储能的重要部件，其主要存储燃烧剂和氧化剂，在飞行器发射过程中，燃烧剂和氧化剂配合燃烧释放能量，从而推进飞行器飞行。随之而来的问题就是燃料箱的隔热保护。
3.通常为了提高燃料箱的承压能力，通常燃料箱都加工制成整体为圆柱、两端为球面的结构，同时为了燃料箱在高温环境下可安全使用，需要对燃料箱外表面涂附隔热层。涂附的隔热层在燃料箱外表面很难均匀分布，同时燃料箱本身结构尺寸、质量较大，无论是装夹定位还是对其表面进行加工修整都较为困难。


技术实现要素：

4.为了便于装夹、定位燃料箱并对其表面进行加工修整，本技术提供一种飞行器推进器燃料箱加工中心及其加工方法。
5.第一方面，本技术提供的一种飞行器推进器燃料箱加工中心采用如下的技术方案：一种飞行器推进器燃料箱加工中心，包括导台，所述导台顶面设置有若干用于承托燃料箱的基座，所述基座上设置有用于限制燃料箱沿自身轴向移动的限位组件；所述基座上设置有用于驱动所述燃料箱绕自身轴线转动的周转助力组件；所述导台的一侧设置有第一加工台，所述第一加工台上设置有用于沿燃料箱的轴向修整燃料箱侧壁的第一铣削修整机构；所述导台位于燃料箱轴向两端分别设置有第二加工台，所述第二加工台上设置有用于修整燃料箱端壁的第二铣削修整机构。
6.通过采用上述技术方案，将燃料箱吊装至导台上方，通过基座、限位组件配合定位装夹燃料箱，然后驱动第一铣削修整机构和第二铣削修整机构修整燃料箱表面，修整过程中启动周转助力组件驱动燃料箱绕自身轴线转动，从而实现燃料箱表面修整，有利于快速装夹、定位燃料箱并对其表面进行加工修整。
7.在一个具体的可实施方案中，所述燃料箱的两端均固定套设有工艺环；所述基座上位于燃料箱轴线两侧分别设置有承托座；所述周转助力组件包括转动设置在所述承托座上的承托轮和固定在所述承托座上的助力电机，且所述承托轮周向开设有用于供所述工艺环插接的环槽一，所述助力电机的驱动端同轴心传动连接所述承托轮。
8.通过采用上述技术方案，预先将两个工艺环固定套设在燃料箱上，将工艺环作为燃料箱定位的基准、着力点，减少对燃料箱的损伤，提高定位夹持的便捷性，承托轮及其环
槽一稳定承托对应工艺环，方便快速定位及稳定承托，启动助力电机即可带动燃料箱周转。
9.在一个具体的可实施方案中，所述基座沿所述燃料箱的轴向可滑动调节设置在所述导台上；所述承托座沿燃料箱的径向滑移连接所述基座，且所述基座上转动设置有丝杆一，所述丝杆一的轴向平行于所述承托座的滑移方向，所述承托座固定连接有螺母座一，所述螺母座一螺纹连接所述丝杆一，且所述基座上固定连接有用于驱动所述丝杆一转动的驱动件一。
10.通过采用上述技术方案，针对不同长度的燃料箱调整各个基座相对间距，从而适应、承托不同燃料箱，便于快速承载燃料箱移动并使燃料箱对位加工设备，针对不同径向尺寸的燃料箱时，工艺环的径向尺寸也要调整，启动驱动件一带动丝杆一转动，从而带动螺母座一及承托座沿基座滑移，实现快速精确调整承托座位置，提高承托、定位不同规格燃料箱的适应性。
11.在一个具体的可实施方案中，所述承托座位于对应所述承托轮背离燃料箱轴心的一侧设置有辅助座，所述辅助座上转动设置有用于辅助承托燃料箱的辅助轮；所述辅助座滑移连接所述承托座，且所述辅助座的滑移方向平行于所述承托座的滑移方向，所述承托座上转动设置有丝杆二，所述丝杆二的轴向平行于所述辅助座的滑移方向，所述辅助座固定连接有螺母座二，所述螺母座二螺纹连接所述丝杆二，且所述承托座上设置有用于驱动所述丝杆二转动的驱动件二。
12.通过采用上述技术方案，辅助座及其辅助轮进一步增加对燃料箱的限位端，进一步提高对燃料箱定位夹持的稳定性，启动驱动件二即可带动丝杆二转动，从而带动螺母座二及辅助座滑移，实现快速精确调整辅助轮的位置，提高对不同规格燃料箱的适应性。
13.在一个具体的可实施方案中，所述限位组件设置在所述承托座上，所述限位组件包括至少一对夹持座，一对所述夹持座一一对应所述工艺环的相背两侧，所述夹持座上设置有用于滚动夹持所述工艺环的夹持轮。
14.通过采用上述技术方案，每个工艺环相背两侧布置的夹持轮形成对燃料箱轴向的限位，从而快速实现燃料箱的定位夹持，同时夹持轮降低对燃料箱旋转的阻碍，方便后续稳定修整燃料箱表面。
15.在一个具体的可实施方案中，两所述工艺环的相对环壁分别开设有环槽二，所述工艺环通过所述环槽二转动连接有检测环，两所述检测环相对环壁均安装有若干安装块，且两所述检测环上若干所述安装块一一对应并相对布置；其中一个所述检测环的安装块上安装有红外线发射器，另一个所述检测环的安装块上安装有红外线接收器，所述红外线发射器和所述红外线接收器一一对应并配合检测所述燃料箱的表面平整度。
16.通过采用上述技术方案，一方面，操作人员将两工艺环固定套设在燃料箱上时，各组红外线发射器与红外线接收器相对接时即可快速确认工艺环安装对位，另一方面，加工过程中，调节各组红外线发射器和红外线接收器的对接红外线贴近燃料箱表面，转动检测环，通过各组红外线发射器和红外线接收器的通断情况即检测、判断燃料箱表面修整的平整度。
17.在一个具体的可实施方案中，所述安装块固定连接有调节块，所述调节块螺纹连
接有旋调螺柱，所述旋调螺柱的轴向平行于燃料箱的径向，所述旋调螺柱朝向工艺环环心的一端转动连接有滑块，所述滑块沿所述燃料箱的径向滑动，且所述红外线发射器和所述红外线接收器均安装在对应所述滑块上。
18.通过采用上述技术方案，旋转各个调节螺柱即可沿燃料箱的径向调整对应滑块的位置，方便根据需要快速调整红外线发射器和红外线接收器的检测位置。
19.在一个具体的可实施方案中，所述检测环固定连接有用于驱动所述检测环转动的拨动杆，所述拨动杆朝向相邻所述承托座延伸，且所述承托座上设置有用于阻挡所述拨动杆随所述工艺环转动的限位座。
20.通过采用上述技术方案，将燃料箱置于承托座上承托时，拨动杆同步抵贴对应限位座，当修整燃料箱表面时，驱动燃料箱转动的同时拨动杆反向驱动检测环转动，从而使各组红外线发射器和红外线接收器绕燃料箱的周向检测表面修整情况。
21.在一个具体的可实施方案中，所述第一加工台沿所述燃料箱的轴向布置；所述第一铣削修整机构包括沿所述燃料箱轴向滑动连接所述第一加工台的第一移动架，所述第一移动架可升降设置有第一升降架，所述第一升降架设置有用于朝向所述燃料箱侧壁进给运动的第一主轴；所述第二加工台沿所述燃料箱的径向布置；所述第二铣削修整机构包括沿所述燃料箱径向滑动连接所述第二加工台的第二移动架，所述第二移动架可升降设置有第二升降架，所述第二升降架设置有用于朝向所述燃料箱端壁进给运动的第二主轴。
22.通过采用上述技术方案，第一主轴和第二主轴根据需要装配对应修整刀具，第一移动架、第一升降架和第一主轴配合移动，实现三轴加工修整燃料箱的侧壁，同理，第二移动架、第二升降架和第二主轴配合移动，实现三轴加工修整燃料箱的端壁。
23.第二方面，本技术提供的一种飞行器推进器燃料箱加工中心的加工方法采用如下的技术方案：一种应用上述所述的飞行器推进器燃料箱加工中心的加工方法，依次包括：将燃料箱吊装至导台顶面，通过各基座承托、定位燃料箱的径向位置；通过限位组件定位燃料箱的轴向位置；驱动第一加工机构和第二加工机构以及周转助力组件配合加工修整燃料箱表面。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过基座、限位组件配合定位装夹燃料箱，驱动第一铣削修整机构、第二铣削修整机构和周转助力组件修整燃料箱表面，驱动燃料箱绕自身轴线转动，从而实现燃料箱表面修整，有利于快速装夹、定位燃料箱并对其表面进行加工修整；2.针对不同长度的燃料箱调整各个基座相对间距，从而适应、承托不同燃料箱，针对不同径向尺寸的燃料箱时，启动驱动件一快速精确调整承托座位置，提高承托、定位不同规格燃料箱的适应性；3.各组红外线发射器与红外线接收器相对接以快速确认工艺环安装对位，加工过程中，调节各组红外线发射器和红外线接收器的对接红外线贴近燃料箱表面，转动检测环，通过各组红外线发射器和红外线接收器的通断情况即检测、判断燃料箱表面修整的平整度。
附图说明
25.图1是实施例1中用于体现飞行器推进器燃料箱加工中心整体结构示意图。
26.图2是实施例1中用于体现燃料箱承托定位结构的结构示意图。
27.图3是实施例1中用于体现四个基座、承托座、辅助座、夹持座布置结构的结构示意图。
28.图4是实施例1中用于体现移动电机、传动齿轮及传动齿条的结构示意图。
29.图5是实施例1中用于体现承托座及辅助座驱动结构的局部剖视图。
30.图6是实施例1中用于体现夹持轮爆炸结构的局部视图。
31.图7是实施例1中用于体现夹持轮相对夹持结构的局部剖视图。
32.图8是实施例1中用于体现第一铣削修整机构和第二铣削修整机构整体的结构示意图。
33.图9是实施例1中用于体现第一移动架和第二移动架移动结构的局部视图。
34.图10是实施例2中用于体现燃料箱外表面红外线照射路径的结构示意图。
35.图11是实施例2中用于体现工艺环、检测环、红外线发射器和红外线接收器配合使用的爆炸视图。
36.图12是图10中a部分的放大图。
37.图13是实施例2中用于体现旋调螺柱、滑块和导向块的局部剖视图。
38.附图标记说明，1、燃料箱；2、工艺环；21、环槽二；22、检测环；221、安装槽；23、安装块；231、调节块；24、红外线发射器；25、红外线接收器；26、旋调螺柱；261、扭转块；27、滑块；271、导向块；28、导槽；29、拨动杆；3、基座；31、丝杆一；32、驱动件一；33、移动电机；331、传动齿轮；4、承托座；41、承托轮；411、环槽一；42、螺母座一；43、丝杆二；44、驱动件二；45、轮槽；46、助力电机；5、夹持座；51、夹持轮；511、轮座；52、导套；53、导柱；54、定位螺母；6、辅助座；61、辅助轮；62、螺母座二；63、限位座；631、限位条；6311、圆角；7、导台；71、传动齿条；72、导轨；8、第一加工台；81、第一移动架；82、第一升降架；83、第一主轴；84、齿轮齿条组一；85、横移电机一；86、电机丝杆组一；87、电机丝杆组二；9、第二加工台；91、第二移动架；92、第二升降架；93、第二主轴；94、齿轮齿条组二；95、横移电机二；96、电机丝杆组三；97、电机丝杆组四。
具体实施方式
39.以下结合附图1-13对本技术作进一步详细说明。
40.实施例1：本实施例公开了一种飞行器推进器燃料箱加工中心。
41.参照图1和图2，本实施例使用圆柱状燃料箱1作为参照物，燃料箱1的两端均加工为球面。
42.参照图1和图2，飞行器推进器燃料箱加工中心包括导台7，导台7的顶面沿自身长度方向滑动设置有若干基座3，每个基座3的顶面均相对滑动设置有一对承托座4，且一对承托座4一一对应燃料箱1的轴线两侧并用以相对承托燃料箱1。承托座4上设置有用于限制燃料箱1沿自身轴向移动的限位组件，同时，承托座4上设置有用于驱动燃料箱1绕自身轴线转动的周转助力组件。
43.导台7的一侧沿自身长度方向设置有第一加工台8，第一加工台8的顶面设置有用于沿燃料箱1的轴向修整燃料箱1侧壁的第一铣削修整机构；导台7的两端沿自身宽度方向分别设置有第二加工台9，第二加工台9的顶面设置有用于修整燃料箱1端壁的第二铣削修整机构。
44.需要说明的是，燃料箱1的两端分别同轴心固定套设有工艺环2，将工艺环2作为燃料箱1定位的基准、着力点，减少对燃料箱1的损伤，提高定位夹持的便捷性。将燃料箱1吊装至导台7上方，通过基座3、承托座4、限位组件配合定位装夹对应工艺环2，然后驱动第一铣削修整机构和第二铣削修整机构修整燃料箱1表面，修整过程中启动周转助力组件驱动燃料箱1绕自身轴线转动，从而实现燃料箱1表面修整，有利于快速装夹、定位燃料箱1并对其表面进行加工修整。
45.具体的，参照图2、图3和图4，本实施例中导台7上布置有四个基座3，位于中间的两基座3并不工作。示意在此旨在表面：在其他实施例中可根据燃料箱1的长度灵活增减基座3的数量，对应的，需要灵活增减工艺环2的数量。周转助力组件包括转动设置在承托座4上的承托轮41和固定在承托座4上的助力电机46，助力电机46的驱动端同轴心传动连接承托轮41。承托轮41周向开设有用于供工艺环2插接的环槽一411。
46.本实施例中以工艺环2作为着力点，其中两组与两工艺环2一一对应的承托座4上布置助力电机46。限位组件用以夹持工艺环2，因此仅展示其中两组与两工艺环2一一对应的承托座4上布置限位组件。在其他实施例中，当导台7上沿长度方向布置两个燃料箱1进行同步在线加工时，此时需要使用至少四个基座3。
47.参照图4和图5，承托座4内部镂空，同一基座3上两承托座4的相对面倾斜布置，从而与工艺环2的外环壁相切，提高整体承托稳定性。承托座4的承托斜面开设轮槽45，承托轮41转动连接在承托座4内部并由轮槽45伸出部分以承托工艺环2。承托轮41及其环槽一411稳定承托对应工艺环2，方便快速定位及稳定承托，启动助力电机46即可带动燃料箱1周转。需要说明的是，两工艺环2对应的助力电机46在使用过程中仅需启动其中一个，以避免误差干涉。
48.基座顶上转动设置有丝杆一31，丝杆一31的轴向平行于承托座4的滑移方向，承托座4的底面固定连接有螺母座一42，螺母座一42螺纹连接对应丝杆一31，基座3长度方向的端面固定有驱动件一32，驱动件一32设置为电机，驱动件一32的驱动端同轴心固定连接对应丝杆一31的端部。
49.在实际生产中，针对不同径向尺寸的燃料箱1，工艺环2的径向尺寸也要调整，对应的，通过启动驱动件一32带动丝杆一31转动，从而带动螺母座一42及承托座4沿基座3滑移，实现快速精确调整承托座4位置，调整两承托座4相对间距后以适应调整后的工艺环2及燃料箱1径向尺寸，提高承托、定位不同规格燃料箱1的适应性。
50.为了进一步提高承托座4承托燃料箱1的稳定性，参照图4和图5，承托座4的顶面滑动设置有辅助座6，辅助座6与承托座4的滑动方向平行。两相对辅助座6的相对面倾斜布置。辅助座6内部镂空并转动设置有辅助轮61，辅助轮61部分伸出对应辅助座6的倾斜面并辅助承托工艺环2。辅助座6结构与承托座4类似，但与承托座4不同的是，随着承托高度的升高，辅助座6的倾斜面为了与工艺环2的外环壁保持相切，其斜度相较于承托座4进一步增大。
51.承托座4上转动设置有丝杆二43，丝杆二43的轴向平行于辅助座6的滑移方向，辅
助座6的底面固定连接有螺母座二62，螺母座二62螺纹连接丝杆二43，承托座4长度方向的端面设置有驱动件二44。本实施例中驱动件二44采用手轮结构，驱动件二44同轴心固定连接丝杆二43的端部并转动设置在承托座4上。
52.辅助座6及其辅助轮61进一步增加对燃料箱1的限位端，进一步提高对燃料箱1定位夹持的稳定性。启动驱动件二44即可带动丝杆二43转动，从而带动螺母座二62及辅助座6滑移，实现快速精确调整辅助轮61的位置，提高对不同规格燃料箱1的适应性。
53.参照图3和图4，导台7顶面固定有若干导轨72，若干导轨72沿导台7宽度方向布置且导轨72沿平行于导台7长度方向延伸，基座3滑移连接若干导轨72。导台7顶面沿基座3滑动方向固定有传动齿条71，传动齿条71布置在导台7宽度方向中部。基座3的侧壁固定有移动电机33，移动电机33的驱动端竖直向下并同轴心传动连接有传动齿轮331，传动齿轮331啮合传动齿条71。
54.针对不同长度的燃料箱1，通过驱动各个基座3上的移动电机33带动传动齿轮331沿传动齿条71移动，从而调整相对间距以适应、承托不同长度的燃料箱1，便于快速承载燃料箱1移动并使燃料箱1对位加工设备。
55.参照图6和图7，限位组件包括一对固定连接承托座侧壁的夹持座5，一对夹持座5一一对应工艺环2的相背两侧，夹持座5上设置有夹持轮51，相对夹持轮51滚动夹持工艺环。
56.夹持座5顶面与承托座4的承托斜面相平行，夹持座5的顶面固定连接有导套52，导套52朝向工艺环2可滑动连接有导柱53，导柱53的两端均伸出导套52，且导柱53朝向工艺环2的一端固定连接有轮座511，夹持轮51转动设置在轮座511内。导柱53的两端分别螺纹连接有用于抵紧导套52端面的定位螺母54。
57.旋调定位螺母54脱离对应导套52的端面，然后沿导套52调整导柱53的位置，从而调整夹持轮51的相对夹持间距，方便调整相对夹持轮51夹持工艺环2的作用力，同时提高对不同厚度工艺环2夹持定位的适应性。夹持轮降低对燃料箱旋转的阻碍，方便后续稳定修整燃料箱表面。
58.参照图8和图9，第一铣削修整机构包括沿燃料箱1轴向滑动连接第一加工台8的第一移动架81，与导台7及基座3的驱动结构相同，第一加工台8和第一移动架81之间通过齿轮齿条组一84配合传动，第一移动架81上固定有横移电机一85驱动对应齿轮沿齿条滚动。
59.第一移动架81的侧壁可升降设置有第一升降架82，第一移动架81上设置有用于驱动第一升降架82升降运动的电机丝杆组一86。第一升降架82设置有用于朝向燃料箱1侧壁进给运动的第一主轴83，且第一升降架82上布置有用以驱动第一主轴83进给运动的电机丝杆组二87。
60.第二铣削修整机构包括沿燃料箱1径向滑动连接第二加工台9的第二移动架91，第二加工台9及第二移动架91之间的结构与第一加工台8及第一移动架81相同，第二加工台9和第二移动架91之间通过齿轮齿条组二94配合传动，第二移动架91上固定有横移电机二95驱动对应齿轮沿齿条滚动。
61.第二移动架91的侧壁可升降设置有第二升降架92，第二移动架91上设置有用于驱动第二升降架92升降运动的电机丝杆组三96。第二升降架92设置有用于朝向燃料箱1端壁进给运动的第二主轴93，且第二升降架92上布置有用以驱动第二主轴93进给运动的电机丝杆组四97。
62.第一主轴83和第二主轴93根据需要装配对应修整刀具，第一移动架81、第一升降架82和第一主轴83配合移动，实现三轴加工修整燃料箱1的侧壁，同理，第二移动架91、第二升降架92和第二主轴93配合移动，实现三轴加工修整燃料箱1的端壁。
63.本实施例还公开了一种飞行器推进器燃料箱加工中心的加工方法，依次包括：在涂附隔热层后的燃料箱1的两端预先同轴心固定套设工艺环2；吊装燃料箱1至导台7顶面、通过控制各移动电机33调节各基座3相对位置，使工艺环2和基座3一一对应；调节各组承托座4、辅助座6间距，降下燃料箱1并使两对承托轮41、辅助轮61承托对应工艺环2，从而定位燃料箱1的径向位置；调节相对夹持轮51相对滚动夹持对应工艺环2，从而定位燃料箱1的轴向位置；将第一主轴83和第二主轴93装配对应刀具，驱动第一移动架81、第一升降架82和第一主轴83沿燃料箱1的轴向加工燃料箱1的侧壁，驱动第二移动架91、第二升降架92和第二主轴93加工燃料箱1的端面，同时，驱动助力电机46即可带动燃料箱1周转，从而逐步完成修整加工修整燃料箱1表面。
64.实施例1一种飞行器推进器燃料箱加工中心及其加工方法的实施原理为：以预先固定在燃料箱1上的工艺环2作为基准着力点，通过可调节间距的承托轮41及相对布置的夹持轮51快速定位燃料箱1的位置，灵活适应多种规格尺寸的燃料箱1，当燃料箱1长度短于导台7的长度时，通过移动电机33驱动各个基座3承载燃料箱1的一端先对位其中一个第二主轴93，三轴加工燃料箱1的侧壁及其中一个端面，然后再通过移动电机33驱动各个基座3承载燃料箱1对位另一个第二主轴93，从而完成燃料箱1剩余端面的修整加工。
65.实施例2：本实施例公开了一种飞行器推进器燃料箱加工中心。
66.参照图10至图13，本实施例与实施例1的不同之处在于，两工艺环2的相对环壁分别开设有环槽二21，工艺环2通过环槽二21转动连接有检测环22，检测环22背离工艺环2的环壁周向均匀开设有若干安装槽221，本实施例中以四个安装槽221为例，在其他实施例中可根据燃料箱1径向尺寸大小灵活增减安装槽221的数量。
67.每个安装槽221均安装有安装块23，两检测环22上的安装块23一一对应并相对布置。安装块23背离安装槽221的侧壁固定连接有调节块231，调节块231螺纹连接有旋调螺柱26，旋调螺柱26的轴向平行于工艺环2的径向，旋调螺柱26朝向工艺环2环心的一端转动连接有滑块27，滑块27沿燃料箱1的径向滑动。具体的，工艺环2上预先开设有导槽28，且滑块27固定连接有导向块271，导向块271沿导槽28滑移。除此以外旋调螺柱26远离滑块27的一端还固定有便于扭转旋调螺柱26的扭转块261。
68.其中一个检测环22上对应安装红外线发射器24，另一个检测环22上对应安装红外线接收器25。红外线发射器24和红外线接收器25均安装在对应滑块27上。发射器和红外线接收器25一一对应并配合检测燃料箱1的表面平整度。
69.检测环22背离工艺环2的环壁固定连接有拨动杆29，拨动杆29朝向相邻承托座4一侧延伸。工艺环2置于承托轮41上后，拨动杆29贴合在辅助座6的顶面，对应的，辅助座6的顶面设置有配合拨动杆29的限位座63。具体的，限位座63由两相对设置的限位条631组成，同时两相对相对限位条631的相对顶边均设置有圆角6311，方便拨动杆29由两限位条631之间
卡入。需要说明的是，此时助力电机46驱动燃料箱1转动的方向即使拨动杆29向下转动的方向。
70.实施例2一种飞行器推进器燃料箱加工中心的实施原理为：操作人员将两工艺环2固定套设在燃料箱1上时，各组红外线发射器24与红外线接收器25相对接时即可快速确认工艺环2安装对位，另一方面，加工过程中，调节各组红外线发射器24和红外线接收器25的对接红外线贴近燃料箱1表面，转动检测环22，通过各组红外线发射器24和红外线接收器25的通断情况即检测、判断燃料箱1表面修整的平整度。
71.调节方式为：旋转各个调节螺柱即沿燃料箱1的径向调整对应滑块27的位置，方便根据需要快速调整红外线发射器24和红外线接收器25的检测位置。
72.当修整燃料箱1表面时，驱动燃料箱1转动的同时拨动杆29反向驱动检测环22转动，从而使各组红外线发射器24和红外线接收器25绕燃料箱1的周向检测表面修整情况。
73.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。