一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备的制作方法

本技术涉及液体火箭推进剂贮箱制造，尤其是一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备。

背景技术：

1、液体火箭低温推进剂铝合金贮箱是液体火箭的“油箱”，也是液体火箭结构系统最大的部件，占液体火箭体积的80％、重量的70％。现阶段国内外典型型号的液体火箭推进剂贮箱直径普遍在3m以上，但壁厚却仅有10mm左右，因而为提高贮箱整体强度和刚度通常在铝合金筒体壁板内侧设计有网格。由于液体火箭推进剂贮箱筒体直径较大、厚度较薄、铝合金本身硬度较弱等因素，贮箱筒体网格加工难度较大，而如何实现高效率、高质量的壁板铣削加工就成为了航天工业的一个关键突破点。

2、针对贮箱筒体网格加工，传统方式是采用化学铣削工艺，但因其污染严重、操作繁琐、质量不可控等而逐渐淘汰；目前行业中通用的做法是机械铣削。机械铣削的主要流程为“板材下料—网格铣削壁板—卷弯成型—余量二次铣削—焊接壁板”。虽然机械铣削精度较高，但是机械铣削效率较低，且分瓣式壁板存在工艺余量浪费，以及多次装夹、周转浪费人力物力、表面质量不可控等问题。

3、鉴于现有技术制造存在的生产工时较长、多次周转装夹、和表面质量不可控等弊端，急需开发一种贮箱筒体网格加工且能有效避免上述问题的设备或加工方法就显得尤为迫切和重要。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中生产工时较长、多次周转装夹、和表面质量不可控的缺陷，本实用新型提供了一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，可以在同一工位上一次装夹实现整个火箭燃料贮箱的筒体网格加工，不仅降低了壁板拼接装配作业量、避免了卷弯工艺余量造成的材料浪费，而且可以有效减少工件的周转次数、提高设备的利用率和效率。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，包括固定工作台和旋转工作台，固定工作台和旋转工作台之间设有能够放置筒体工件的中间平台，旋转工作台上设有卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ，卧式加工中心ⅰ上设有主轴ⅰ，卧式加工中心ⅱ上设有主轴ⅱ，固定工作台上设有若干负压吸附工装和能够与负压吸附工装相匹配的伸缩气缸。筒体工件放置在中间平台上，通过伸缩气缸伸长来驱动负压吸附工装动作并压紧筒体工件的外侧。负压吸附工装严密贴合筒体工件外圆并负压吸附筒体工件，防止卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ在加工铣削过程中造成筒体工件变形。卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ通过数控程序实现区域内筒体工件的网格粗铣、换刀和精铣，在加工完本区域后，旋转工作台随动旋转1°进行新的区域的网格加工，通用性强，可适应不同直径规格的筒体工件，负压吸附工装吸附固定方式可显著降低工装成本，有效减少工件的周转次数、提高设备的利用率和效率。

3、作为本实用新型的进一步改进，卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ对称设置。卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ分别加工筒体工件的半部，从而提高加工效率。

4、作为本实用新型的进一步改进，卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ均为三轴数控加工中心。

5、作为本实用新型的进一步改进，固定工作台、中间平台和旋转工作台位于同一水平面。

6、作为本实用新型的进一步改进，负压吸附工装包括座板，座板的上部设有顶板，顶板的侧面设有若干气路连接阀，座板的侧面有气缸前固定板。用真空泵通过气路连接阀实现顶板内抽气形成负压，紧密吸附筒体工件。

7、作为本实用新型的进一步改进，顶板的侧面设有侧加强肋板，从而提高顶板紧密吸附的稳固性。

8、与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：本方案中，筒体工件放置在中间平台上，通过伸缩气缸伸长来驱动负压吸附工装动作并压紧筒体工件的外侧。负压吸附工装严密贴合筒体工件外圆并负压吸附筒体工件，防止卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ在加工铣削过程中造成筒体工件变形。卧式加工中心ⅰ和卧式加工中心ⅱ通过数控程序实现区域内筒体工件的网格粗铣、换刀和精铣，在加工完本区域后，旋转工作台随动旋转1°进行新的区域的网格加工，通用性强，可适应不同直径规格的筒体工件，负压吸附工装吸附固定方式可显著降低工装成本，有效减少工件的周转次数、提高设备的利用率和效率。

技术特征：

1.一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，其特征在于：包括固定工作台(1)和旋转工作台(4)，固定工作台(1)和旋转工作台(4)之间设有能够放置筒体工件(6)的中间平台(2)，旋转工作台(4)上设有卧式加工中心ⅰ(10)和卧式加工中心ⅱ(7)，卧式加工中心ⅰ(10)上设有主轴ⅰ(3)，卧式加工中心ⅱ(7)上设有主轴ⅱ(5)，固定工作台(1)上设有若干负压吸附工装(8)和能够与负压吸附工装(8)相匹配的伸缩气缸(9)。

2.根据权利要求1所述的一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，其特征在于：卧式加工中心ⅰ(10)和卧式加工中心ⅱ(7)对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，其特征在于：卧式加工中心ⅰ(10)和卧式加工中心ⅱ(7)均为三轴数控加工中心。

4.根据权利要求3所述的一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，其特征在于：固定工作台(1)、中间平台(2)和旋转工作台(4)位于同一水平面。

5.根据权利要求4所述的一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，其特征在于：负压吸附工装(8)包括座板(11)，座板(11)的上部设有顶板(12)，顶板(12)的侧面设有若干气路连接阀(13)，座板(11)的侧面有气缸前固定板(14)。

6.根据权利要求5所述的一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，其特征在于：顶板(12)的侧面设有侧加强肋板(15)。

技术总结
本技术公开了一种用于贮箱壁板网格加工的复合设备，涉及液体火箭推进剂贮箱制造技术领域，包括固定工作台、中间平台和旋转工作台，旋转工作台上设有卧式加工中心Ⅰ和卧式加工中心Ⅱ，固定工作台上设有若干负压吸附工装伸缩气缸，筒体工件放置在中间平台上，通过伸缩气缸伸长来驱动负压吸附工装动作并压紧筒体工件的外侧，卧式加工中心Ⅰ和卧式加工中心Ⅱ通过数控程序实现区域内筒体工件的网格粗铣、换刀和精铣，在加工完本区域后，旋转工作台随动旋转1°进行新的区域的网格加工，通用性强，可适应不同直径规格的筒体工件，负压吸附工装吸附固定方式可显著降低工装成本，有效减少工件的周转次数、提高设备的利用率和效率。

技术研发人员：张世君,姚君山,王佳文,原瑜,杜军
受保护的技术使用者：青岛寰宇乾堃航天特种设备有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15