火箭发动机接头焊前打磨加工改进

火箭发动机接头焊前打磨加工改进

陈宏昭 贾海斌  江波  魏松  袁福斌

西安航天发动机有限公司  陕西西安  710000

［摘要］火箭发动机上的接头一般为不锈钢和钛合金两种材料。本文设计制作专用接头打磨工装，有效解决了传统手工打磨加工效率低下和劳动强度大的难题，同时为同类零件的加工提供了借鉴思路。

［关键词］  提高  摩擦  工装设计   难点  解决

1. 引言

不锈钢材料的应用发展很大程度上取决于他的表面处理技术发展程度。而钛合金材料异氧化，这两种材料在焊接过程中容易出现，脆化、裂纹和气孔等缺陷。而焊接前的打磨能有效很好的解决和减少焊接气孔夹渣等这类缺陷。为解决上述缺陷问题，火箭发动机上的接头，在焊接装配前都要进行打磨抛光处理。

2. 零件结构特点及加工难点分析

2．1零件结构

火箭发动机上的接头一般按材料分为不锈钢接头和钛合金接头。这两种接头在焊接装配前，为消除和减少焊接缺陷提高焊接质量。在焊接装配前需要对接头焊接部位处的内外表面进行打磨抛光处理。接头具体形状见图1所示。

                          图1 接头零件图

2.2改进前的加工介绍

在实际生产装配过程中，焊接前要对接头零件进行打磨抛光处理。目前广泛用于手工打磨加工。其主要打磨方法有四种。

1.使用锉刀锉修打磨。使用平板锉刀锉修接头端面及外圆。

2.使用砂纸打磨，采用砂纸打磨接头外圆端面。

3.使用砂带机轮打磨。

4.借助手电钻打磨，将缠裹成圆柱状的砂纸夹持在手电钻上，使砂纸旋转打磨接头工件。

2.3现加工弊端

目前的手工打磨主要存在以下三点不足。

1.打磨质量不佳。由于手工打磨，具体操作过程中对人员的掌握要求较高，目前的打磨效果参差不齐不利于质量标准管控。

2.手工打磨表面粗糙度差，影响产品整体质量。

3.手工打磨效率低下，劳动强度大。

3. 解决途径

研究思路

1针对目前手工打磨效率低下，劳动强度大的现状，我们借鉴车床夹罐设计原理，结合电动手钻使用，设计制作了接头打磨便捷工装。该工装的使用有效缩短了打磨周期，减轻了劳动强度。并提高了打磨表面质量，保证了生产节奏。

2.利用该工装装夹接头工件，代替了原手持工件。消除了原有手工打磨的弊端。使零件在加工打磨时能高速旋转，从而提高加工效率。

3.该工装设计制作有互关开口夹套互关性强，可根据使用换置合适的开口夹套。涵盖车间所有接头装夹打磨需要。

4.具体介绍

4.1工装介绍

该接头打磨便捷工装主要由工装本体、开口夹套和锁紧螺母三部分构成。

（1）工装本体.选用钢件材料制作，依据装夹需要及设备确定各部尺寸。加工时采用一刀下加工，有效保证垂直度、同轴度0.01mm。在外圆36mm处表面滚花，以起到防滑便于拆卸的目的。各部具体尺寸参见下图2。

图2工装本体

2.开口夹套.选用钢件材料加工，根据打磨工装本体锥孔加工开口夹套相对应各部外径尺寸。根据目前打磨接口外圆直径尺寸加工相对应的内孔直径。目前接头外圆直径分别为6mm、8mm、10mm`12mm、14mm五种尺寸规格。加工五种内孔直径不等的开口夹套，以满足装夹各种接头需要。加工开口外包外槽，在夹套外圆加工若干1mm宽的外槽，具体数量自定。一条槽子沿外圆加工到内孔直径处，其余外槽加工深度从外圆距内孔留2mm。具体各部参照工装本体配个加工，其余达图。参见图3所示。

图3开口夹套

4. 锁定螺帽.根据工装本体加工相对应各部尺寸。加工内螺纹，在螺帽外圆滚花，标准任意。以起到拆卸防滑的目的，装夹拆卸是，可以徒手拆卸安装，手抓锁定螺帽外表面，滚花增大摩擦阻力。可以不用借助任何工具便可完  成拆装。具体参照工装本体配合加工。参见图4所示。

图4锁定螺帽

4.2工装组装步骤

1.将工装本体装夹在电动手电钻上。

2.根据接头选择合适的开口套，以满足装夹需要。

3.将开口套装入夹具本体相对应锥孔中。

4安装锁定螺帽，将锁定螺帽的内螺纹安装在对应工装本体外螺纹上，接头打磨装夹便捷工装便安装完成只待使用。

4.3工装具体使用介绍

装夹接头工件时，只需要将锁定螺帽反向旋转几圈，开口夹套会随之松开，将接头直接插入开口套中，顺时针旋转锁定螺帽便可完成紧固工件。

装夹接头完成后，开动设备使工件高速旋转，使用砂纸抛光接头各部内外表面。直至抛光完成后。徒手拆卸，将锁定螺帽反向旋转，便可松动工件接头，拆下换装另一件接头，依次循环。

5.实际效果

1.该工装使用方便快捷。涵盖了车间所有接头装夹打磨需要。。

2.替换了原手持工件，消除了原有手工打磨的弊端。生产效率比原来手工打磨提高了6倍。

3.保证了抛光纹路与切削加工纹路一致，有效提高了产品表面质量。

4.缩短了打磨工作时间。

5.有效减轻了劳动强度。

6结论

接头打磨装夹便捷工装已通过在实际生产使用，完全满足生产、质量、安全需要。充分证明了该设计制作的工装是有效可行的。能过提高产品质量，提高生产效率，减轻了劳动强度。同时也为车间同类零件的加工提供了一种比较好的借鉴思路。