科技成果

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成果名称: 小孔钻床转台俯仰角分度误差校准系统

成果登记号: 9612018Y0577

第一完成单位: 西安航天计量测试研究所

联 系 人: 张新华

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新产品

技术领域: 航空航天

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

本项目来源于中国航天科技集团公司计量研究项目。

在液体火箭发动机研制过程中,喷注器是提高发动机燃料充分混合燃烧的关键部件,在其端面沿同心圆周分布着2000个小孔,每个圆周上的小孔与喷注器的中心轴线有一个夹角,夹角尺寸是喷注器关键参数。专用小孔钻床是用来加工这种喷注器斜孔的专用加工设备。必须定期对专用小孔钻床回转工作台俯仰角度进行准确校准,根据测量结果及时补偿可倾回转工作台的俯仰分度误差,以保证喷注器上的小孔倾斜角度的加工精度,为确保推进剂充分燃烧和提高发动机比冲提供准确的数据依据。

目前,传统的校准方法是以正多面棱体和自准直仪作为标准,只能测量固定角度数,不能测量连续变化的任意角度,并且测量时要求棱体的中心与回转工作台的中心重合,否则由于正多面棱体的反射面较小,较大的同心偏差可能造成自准直光轴超出瞄准范围而无法采集数据。本项目中涉及的专用小孔钻床回转工作台,由于其俯仰角回转轴线无法找到,不能正确安装正多面棱体,无法对其俯仰角分度误差进行校准。

随着现代数控机床科技的发展,数控机床的形式及种类越来越多,随着耳轴(摇篮)式机床和车铣复合机床、五轴加工中心等机床设计日趋多样化,回转轴的种类及应用也随之发生变化,与机床上的直线轴一样,回转轴也存在与预期位置相关的误差。由于回转轴的种类较多,传统的方法给其测量和校准工作带来很大的困难。该套俯仰角分度误差校准系统的研制可在一定程度上解决各类数控机床回转轴的校准问题,进一步提高航天六院在角度校准及数控机床检测方面的技术水平。

本项目研制一套小孔钻床转台俯仰角分度误差校准系统,主要用于解决由于转台的俯仰轴系不外露,无法通过拆卸和连接的方法来同心定位装夹主标准器,而只能采用与俯仰轴有一定偏心量的转台工作台面定位装夹主标准器这种特殊条件下俯仰角分度误差校准的问题。

该项目有两个创新点,一是手动的锁紧微动机构实现角度精确控制技术,二是基于坐标转换的光学测角方法。

项目组已将本校准系统应用于多台机床、分度台的实际量传工作中,试验结果表明:本项目研建的校准系统现场安装便捷、性能稳定可靠,可以满足型号任务和量值传递的需求。