南京藝（yì）匠精細（xì）加工（gōng）中（zhōng）心解密（mì）：高密度微（wēi）槽構造精密加工技術

金屬加工

針對軌控發（fā）起機內栓零件微槽構（gòu）造裝（zhuāng）夾難度大（dà）、找正精度低及分歧性難以保證等加工難點（diǎn），經過設計專用工（gōng）裝、電阻法精細找正安（ān）裝以及優化電（diàn）加工參數等措施，順利處理了微（wēi）槽加工難題。經影像儀檢測及熱試（shì）車實驗證明，該加工辦法具有很好的可行性，有效保證了軌控發（fā）起（qǐ）機的性能及牢靠性。

1 序文（wén）

在航空航天範疇，許多零件（jiàn）包含尺寸微小的（de）“微槽”構造，以到達準確控（kòng）製流量的目的。目前，關於微（wēi）槽構造的精細加（jiā）工辦法主要（yào）有切削加工、線切割加工等，而切削加工受製於刀具尺寸（cùn）、變形等要素，很難加工特別微（wēi）小的構造（zào）；線切（qiē）割加工以其非接觸加工無明顯（xiǎn）宏觀應力，可加工微小尺寸，以及具有定位精度高等優點，可（kě）完成高密度微槽的精細加工[1]。本文將重點引見軌控發起機內栓零件高密度微（wēi）槽構造的（de）加（jiā）工難點及精細加工辦法。

2 零件構造及（jí）加工難點

為了到達準確控製流量的目的，某新研發起機噴注（zhù）器初次采用高密度對稱微槽構造+環縫的組合方（fāng）式，其中內栓零件出（chū）口端包含了沿圓周方（fāng）向平均散布的36個（共18對）微槽構（gòu）造，其尺寸微小（深度0.14mm、寬度（dù）0.3mm），精（jīng）度請求高，且微槽（cáo）的分歧性及位置（zhì）度請求較高。微槽構（gòu）造的麵積和位置度（dù）直接影響（xiǎng）噴（pēn）注器流量大小及（jí）平均性，一方麵決議了推進（jìn）劑的熄滅效率（lǜ），另一方麵影響到發起機熄滅室壁麵液膜（mó）冷卻（què）效率，對發起機的性能和牢靠性起著至關重要的作用，是噴注器的中心構（gòu）造。噴注器內栓（shuān）零件構造如南京能看正能量的短视频app精細加工中心1所示，內栓與中心杆組成的“微槽構造+環縫”組件如南京能看正能量的短视频app精細加（jiā）工中心2所示。

南京能看正能量的短视频app（jiàng）精密加工中心1　噴注（zhù）器內栓零（líng）件構造

南京能看正能量的短视频app精細加工中心2　內栓（shuān）與（yǔ）中心杆組成的“微槽構造+環縫”組件

經（jīng）過加工工藝性剖（pōu）析，綜合思索工藝完成、加工本錢和（hé）加工效率等要素（sù），選取（qǔ）線切割加工辦法成形。主要加工思緒：采用分（fèn）度頭裝（zhuāng）夾（jiá）專用工裝，將內栓零件固定到專用工裝（zhuāng）上找（zhǎo）正，然（rán）後（hòu）電極絲（sī）端麵找正，線切割第一個槽成形後（hòu），旋（xuán）轉10°，切割第（dì）2個槽，依（yī）此類推共18次。

根據上述加工思緒，經過火析（xī）得出微（wēi）槽構造的精度主要取決於專（zhuān）用工裝設（shè）計、電極絲相對內栓零件的找正定位精度、電極絲（sī）速度及適宜的電參數等工藝要素。主要難點如（rú）下（xià）。

（1）裝夾　內栓零件由於法蘭處為四方構造，準確（què）定位裝（zhuāng）夾難（nán）度很大，因而需求設計專用工裝（zhuāng）。

（2）定位找正精度　由於高密度對稱微槽（cáo）寬度為0.3mm，深度為0.14mm，數量為36個，因而加工時需求多達18次的反複翻轉。電極絲（sī）與零件基準的相對位置找正精度（dù）不（bú）夠，極易累積（jī）裝夾定位誤差，不（bú）隻單個微槽尺寸超差，而且36個均布微槽的分歧性也很難滿足設計請求，直接影響噴注器流量大小及平均性，進而影響發起機的牢靠性，為此，需求（qiú）精度較高的找正辦法（fǎ）來保證（zhèng）。

（3）電參數優（yōu）化選取　線切割加工的微觀過（guò）程較（jiào）為複雜，加工精度及穩定性的研討很複雜，目前定量剖（pōu）析有一定的（de）艱難，電（diàn）參數的探索大多數根據經曆分離（lí）工藝實驗。微槽構造小，對電參數組合（hé）敏感，需求探索適宜的電參數組（zǔ）合。

3 高密度微槽構造的精細線切割（gē）加工

依據上述剖（pōu）析，采取相應的措施處理（lǐ）加工難點，設計噴（pēn）注器內栓零件高密度微槽（cáo）加工道路如（rú）南京能看正能量的短视频app精細加工中心3所示。

南京能看正能量的短视频app精細加工中心3噴注器內栓零件高密度微槽（cáo）加工道路

3.1設計專用工裝

由於噴注器內栓的端麵是四方構造，不利（lì）於後續的裝夾定位，故設計專用固定工裝。此工裝的裝夾局部與端麵的垂直度有嚴厲的幾何公差請求，需保（bǎo）證（zhèng）在0.008mm以內（nèi），同時工裝與內栓貼合的端麵平麵度也應該保證在0.01mm以內；專用工裝前端加工一凸台（tái），凸台外圓（yuán）與工裝的裝夾局部需保證同軸度0.008mm以（yǐ）內的請（qǐng）求，同時凸台外圓與（yǔ）內（nèi）栓零件內孔嚴厲配加工，裝夾時依托凸台（tái）定位（wèi），經過（guò）螺（luó）釘緊固（gù），保證裝夾後工裝的裝（zhuāng）夾局部與固定在工裝上的內栓加（jiā）工微槽（cáo）構造的外圓同軸度請求。內栓零件專（zhuān）用工裝裝夾如南京能看正能量的短视频app精細加工中心4所示。

a）內栓零件裝夾

b）專用（yòng）工裝反麵

南京藝（yì）匠（jiàng）精細加工（gōng）中心4　內栓零件專用工裝（zhuāng）裝夾

3.2電阻法（fǎ）精細（xì）轉正

定位找（zhǎo）正的（de）目的是肯定電極（jí）絲與零件基準的（de）相對位置，定（dìng）位找正（zhèng）精度直接決議內（nèi）栓零件的加工質量（liàng）。假如找正辦法選擇不當（dāng）、精度不高，則很難保證各個微槽尺寸的精度，同時（shí）加工過程需求（qiú）18次重複的翻轉，會招致均（jun1）布槽分歧性差。常用（yòng）的線切割找（zhǎo）正辦法[2]如下。

（1）目測法　采用目測法找正電極絲相對零件基準的位置誤差較大，均布槽的分歧性很（hěn）難（nán）保證。

（２）火花法　挪動工作台使工件的基準麵逐步靠近電極絲，在呈現火花（huā）的霎（shà）時記下工作台上的坐標，來記載電極絲相對零件基準的位（wèi）置。但常常因電極絲靠近基準（zhǔn）麵時產生的放電間隙（xì）與正常（cháng）切割條件下的放電間隙不完整相同而產生誤差。

（３）自動找正　目前大（dà）局部線切（qiē）割機床具有接觸（chù）感知功用，采用（yòng）自動找正的（de）辦法去找（zhǎo）邊、找中心，找正精度比擬（nǐ）高。但是該（gāi）辦法屢次對邊找正後的誤差最大可到（dào）達0.05mm，不能滿足36個微槽尺寸精度、微槽（cáo）之間尺寸分歧性請求。

（４）電阻（zǔ）法（fǎ）　其原理是應用（yòng）電極絲與工件基準麵由絕緣到短路接觸（chù）的霎時兩者間（jiān）電阻突變的特性，來肯定電極絲相對工件基（jī）準的坐標位置，反複定位精度較（jiào）高，普通可達0.005mm以內。比照以上找正辦法的優點和缺乏，最終采用電阻（zǔ）法來肯定電極絲與零件基準的相對位置，從而肯定加工原點（diǎn），電阻法精細找正（zhèng）如南京能看正能量的短视频app精細加工中心5所示。設計（jì）電阻法精細找（zhǎo）正安裝，萬用表一側表筆接電極絲導輪，另一側接被加工零件，將（jiāng）萬用表置於歐姆檔，手控盒或操作麵板使工件（jiàn）與電極絲迫近來停止丈量，當工件與電極絲霎（shà）時接觸時萬用表（biǎo）指針對零。剛接觸時是絲的邊緣，尋邊後需求加絲（sī）的半徑補償。

a）電阻（zǔ）法找正原理

b）精細找正過程

南京能看正能量的短视频app精細加工中心5　電阻法精細（xì）找正

用手（shǒu）控盒或操作麵板將電極絲移到零件端麵，保證接觸（chù）良好，此時萬用表指針處於最右側。之後采用（yòng）手控（kòng）盒或者（zhě）操作麵板以每次0.002mm挪動電極絲。當萬用表指針發作大幅度擺動時（短（duǎn）路變化為斷路），闡明電極絲與零件（jiàn）端麵（miàn）霎時（shí）別（bié）離，此時（shí）設定（dìng）電極絲坐標（biāo）為（，），經過屢（lǚ）次找正，誤差最大為0.004mm，可滿足均布微槽加工的找正請求。

加（jiā）工過程中每切割1對槽重新找正一次，切割時需求時辰觀測剛放電時（shí）坐標零點的偏移量。假如電極絲剛剛發作（zuò）放電時坐標零點偏移超越0.005mm，需求重新找正，防止累積誤差（chà）。

3.3線（xiàn）切割（gē）及電加工參數的優（yōu）化

找正基準位置（zhì）後，回退0.5mm作為起切點，編程（chéng）切割途徑[3]，切（qiē）割過程中對電參數停止優化。影響（xiǎng）線切割加工質量的指標很多，包括：電參數（shù）脈衝（chōng）寬度、脈衝距離、峰值電流、非電參數運絲速度、電極絲張力及工作液清潔度等。分離（lí）加工經曆，選擇影（yǐng）響加工的重要指標（biāo）要素，並平均散布實驗數據點（diǎn），設定（dìng）正交實驗，優化加工參數（shù），並經過影像儀準確丈量出的加工值與理論值的（de）偏向（xiàng），同時依據經曆調整相關工藝參數，重複實驗丈量，肯（kěn）定加工微槽構造的最優工藝參數組合[4]。電加工優選參數：切割次數為1次，電極（jí）絲直徑為0.12mm，極性為正極，脈寬為1μm，絲速（sù）為6m/s，選（xuǎn）用DIC-206水溶性線（xiàn）切割（gē）液（yè）。

3.4微槽丈量

采用高倍影像儀放大400倍丈量，丈量結果（見南京藝（yì）匠精細加工中（zhōng）心（xīn）6）分歧性較好，滿足了設計請求。

南京能看正能量的短视频app精細加工中心6　高（gāo）倍影像儀丈量結果

4 工藝辦法應用效果

采用上述工（gōng）藝辦法，配合電阻法精細找正安（ān）裝，切割出契合尺寸精度、外表質量請求的（de）微槽（見南京能看正能量的短视频app精細加工中心7），尺寸精度保證±0.01mm，且熱試車實驗也考證了加工的有效性。

南京能看正能量的短视频app精細（xì）加工中心7　內（nèi）栓均布微槽構（gòu）造（zào）

5 完畢語

針對軌（guǐ）控發起機噴（pēn）注器內栓微槽構造加工工藝難點停止剖析，經過采取（qǔ）設計專用固定工裝（zhuāng）、電阻法精細找正安裝以及優化（huà）電加工參數等（děng）措施，處理了內栓零件高密度（dù）微槽（cáo）構造（zào）裝夾艱難及高精度請求的難題，保證了內栓零件的36個（gè）微槽（cáo）構造的尺寸（cùn）精度及位置精度。加工合格後的噴注器流量分歧性穩定，平均（jun1）性好，滿足設計預期，熱試車結果全麵考證了工藝計劃的可行性和正確（què）性，發起機性能到達了技術（shù）指標請求。此計劃可以（yǐ）推行應用到其他高（gāo）精度微尺寸構造（zào）的加工中。

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本文發表於《金屬加工（冷加工）》2022年第11期10~13頁（yè），作者：北京控製工程研討（tǎo）所 楊春雷、牛少鵬、尹（yǐn）兆剛、陳穎、周晨、李晉軍。