一種能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具的刀尖測(cè)溫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]刀具加工推進(jìn)劑的過(guò)程是切入、擠壓、摩擦、切斷的過(guò)程。在正常加工中，刀具刀尖是切入推進(jìn)劑產(chǎn)生摩擦熱的點(diǎn)，也是溫度最高的點(diǎn)。產(chǎn)生的切削熱通過(guò)刀具本體、空氣、推進(jìn)劑傳播。知道加工刀具刀尖溫度并有效的控制其溫度，設(shè)置溫度報(bào)警點(diǎn)，當(dāng)?shù)都鉁囟雀哂趫?bào)警溫度時(shí)，機(jī)床控制系統(tǒng)自動(dòng)采用聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)控制系統(tǒng)命令機(jī)床停車(chē)，就可防止刀具過(guò)熱引燃推進(jìn)劑。采用什么方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀尖溫度是關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。因?yàn)榧庸み^(guò)程中刀具溫度是不斷變化的，隨時(shí)可能超過(guò)推進(jìn)劑熱分解溫度，如果不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀尖溫度，則溫度報(bào)警就無(wú)實(shí)際意義。
[0003]近十年來(lái)，數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速，金屬加工數(shù)控機(jī)床業(yè)也有了日新月易的變化，機(jī)床設(shè)計(jì)以追求高效率、柔性智能化為宗旨。但專門(mén)用于推進(jìn)劑生產(chǎn)的機(jī)床還沒(méi)有，其設(shè)計(jì)理念、安全方案、加工工藝方式均沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)機(jī)床業(yè)對(duì)高危險(xiǎn)性固體推進(jìn)劑及絕熱層加工機(jī)床設(shè)計(jì)一直是空白，國(guó)外推進(jìn)劑生產(chǎn)同行進(jìn)行推進(jìn)劑整形和絕熱層修整的資料尚查不到。
[0004]《發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱數(shù)控整形技術(shù)研宄課題報(bào)告》中提出:目前國(guó)內(nèi)對(duì)300毫米以下直徑發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑整形，也有采用改造現(xiàn)有C630等車(chē)床，增加一套單扳機(jī)控制加工直徑及加工長(zhǎng)度的方式對(duì)型面簡(jiǎn)單、固定的推進(jìn)劑進(jìn)行加工。該種控制系統(tǒng)是一套完全開(kāi)環(huán)控制方式，在加工安全性上存在明顯不足，一旦出現(xiàn)刀尖溫升過(guò)高，程序混亂等意外情況，出現(xiàn)質(zhì)量事故及安全事故是必然的。
[0005]采用數(shù)控整形機(jī)刀尖測(cè)溫，是通過(guò)鉑電阻+ 二次顯示儀表的方式實(shí)現(xiàn)的。但是該方法每次整形前只是將鉑電阻放置在刀頭中，由于鉑電阻并未直接安裝在刀尖附近，因此測(cè)量誤差較大，對(duì)于數(shù)控整形存在很大安全隱患。因此為了保障發(fā)動(dòng)機(jī)整形安全可靠就要實(shí)現(xiàn)整形過(guò)程中實(shí)時(shí)準(zhǔn)確控制刀頭溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的測(cè)量誤差較大，有很大安全隱患的不足，本發(fā)明提出了一種能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具。
[0007]本發(fā)明包括鉑電阻、信號(hào)線、刀柄、刀頭和刀尖，在所述刀頭安裝刀尖處的表面有凹槽，將所述鉑電阻嵌入并粘貼在該凹槽內(nèi)，使該鉑電阻位于刀尖與刀頭之間。在所述鉑電阻與刀尖的接觸面上涂覆有硅脂。所述鉑電阻通過(guò)信號(hào)線與航空插頭連接。
[0008]在所述刀柄和刀頭上分別有信號(hào)線孔，并且位于刀頭上的信號(hào)線孔與刀尖的位置相對(duì)應(yīng)。信號(hào)線穿入位于刀柄和刀頭上的信號(hào)線孔內(nèi)。
[0009]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)所述目的，采用體積為3 X 3 X 2 mm的進(jìn)口薄膜鉑電阻測(cè)溫，該薄膜鉑電阻的量程為O?100°C。本發(fā)明將薄膜鉑電阻貼裝在刀尖下面，接觸面抹上硅脂，將刀尖固定后，在接縫處再用膠封裝，將信號(hào)線從事先在刀具上的引線孔中引出，再給引線孔中灌膠，防止信號(hào)線晃動(dòng)引起信號(hào)波動(dòng)。
[0010]為了便于更換刀具，本發(fā)明采用航空插頭連接，鉑電阻信號(hào)經(jīng)溫度變送式隔離柵ISIDl (隔離控制室控制柜中)轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào)接入溫控表RKC (遠(yuǎn)距離控制室)，實(shí)時(shí)檢測(cè)刀尖溫度，如刀尖溫度高于設(shè)定的溫度，則報(bào)警并自動(dòng)停機(jī)。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)中，鉑電阻粘貼在距離刀尖5?6 cm的孔中，檢測(cè)的并非刀尖溫度；本發(fā)明將粘貼在刀尖下面，提高了檢測(cè)精度。
[0012]為驗(yàn)證本發(fā)明的效果，在室溫27°C時(shí)對(duì)真藥進(jìn)行了加工試驗(yàn)。加工試驗(yàn)時(shí)，整形機(jī)的X軸的進(jìn)給量為10mm，Z軸的進(jìn)給量為25mm，刀具轉(zhuǎn)速S = 180轉(zhuǎn)/分，刀具的進(jìn)給量F=10mm/分。循環(huán)5次，X軸每次進(jìn)給半徑=1mm，不開(kāi)吸肩裝置，藥肩纏繞在刀桿上呈擠壓狀態(tài)，該狀態(tài)為最惡劣狀態(tài)。該狀態(tài)下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)下的溫度為35°C。
[0013]通過(guò)現(xiàn)有的測(cè)溫方式，采用香港彼岸公司熱成像儀，對(duì)所述藥肩纏繞在刀桿上呈擠壓狀態(tài)下的刀尖實(shí)際溫度進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)對(duì)加工中的刀尖進(jìn)行連續(xù)攝像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后得到刀尖的溫度為30°C。
[0014]從上述對(duì)比試驗(yàn)可以看出，通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)得到的刀尖溫度與本發(fā)明得到刀尖溫度之間的溫度差為5°C左右。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中:
[0017]1.鉑電阻；2.刀尖；3.刀頭；4.航空插頭；5.信號(hào)線；6.刀柄。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)施例是一種能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具，包括鉑電阻1、信號(hào)線5、刀柄9、刀頭7和刀尖6，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具安裝刀尖處加工出凹槽，將所述PT100鉑電阻I嵌入并粘貼在該凹槽內(nèi)，使該P(yáng)T100鉑電阻I位于刀尖與刀頭之間。在所述刀柄和刀頭上分別有信號(hào)線孔，并且位于刀頭上的信號(hào)線孔與刀尖的位置相對(duì)應(yīng)。信號(hào)線5穿入位于刀柄和刀頭上的信號(hào)線孔內(nèi)，一端與所述PT100鉑電阻連接，另一端與航空插頭8焊接。
[0019]在PT100鉑電阻與刀尖的接觸面上涂覆硅脂，通過(guò)硅脂將刀尖溫度傳導(dǎo)給所述PT100鉑電阻。將刀頭、PT100鉑電阻與刀尖的接縫處用密封膠封死。
[0020]利用本實(shí)施例測(cè)溫時(shí)，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形時(shí)的刀尖溫度小于等于40°C。
[0021]所述的測(cè)溫過(guò)程是:
[0022]步驟1:在刀具上鉆信號(hào)線孔，并且該信號(hào)線孔一端的出口與刀尖6相對(duì)應(yīng)。
[0023]步驟2:將刀尖6從刀頭7上卸掉，將固連有信號(hào)線的PT100鉑電阻I粘貼在刀頭上，并使所述PTlOO鉑電阻位于刀尖與刀頭連接處。信號(hào)線穿入信號(hào)線孔內(nèi)，并且該信號(hào)線的另一端與航空插頭8焊接。在PT100鉑電阻與刀尖的接觸面上涂覆硅脂，通過(guò)硅脂將刀尖溫度傳導(dǎo)給所述PT100鉑電阻。將刀頭、PT100鉑電阻與刀尖的接縫處用密封膠封死。
[0024]步驟3:將所述能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具安裝在整形機(jī)上。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)藥面的溫度變化時(shí)，刀尖將溫度傳導(dǎo)給PT10鉑電阻，進(jìn)而通過(guò)信號(hào)線將測(cè)得的溫度信號(hào)傳送至信號(hào)變送器2，并通過(guò)該信號(hào)變送器轉(zhuǎn)換成為4-20mA電流信號(hào)接入溫控儀表RKC3實(shí)時(shí)檢測(cè)刀尖溫度。
[0025]如果測(cè)得的溫度超過(guò)40°C，所述溫控儀表輸出報(bào)警信號(hào)到西門(mén)子802S數(shù)控系統(tǒng)4中，停機(jī)保護(hù)。
[0026]參照上述附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]圖1介紹了整形刀頭測(cè)溫控制原理，通過(guò)測(cè)溫薄膜式鉑電阻PT100精度為0.1度，來(lái)測(cè)量刀頭加工過(guò)程中溫度，通過(guò)溫度變送將4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送到溫度控制儀表，當(dāng)溫度高于40度時(shí)，溫控儀表給出報(bào)警信號(hào)進(jìn)入西門(mén)子802S從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)同時(shí)控制機(jī)床停車(chē)。
[0028]在安裝刀頭測(cè)溫薄膜式鉑電阻時(shí)，在刀頭上用線切割加工出7*3*10mm方形孔，將傳感器置于其中。為了方便更換不同的刀具信號(hào)線處采用航空插頭對(duì)接。每次更換時(shí)只更換前端刀具。
[0029]為解決PT100鉑電阻信號(hào)線的纏繞問(wèn)題，本實(shí)施例采用跟蹤衛(wèi)星天線信號(hào)線的處理方式，用滑環(huán)機(jī)構(gòu)將信號(hào)線導(dǎo)出，使信號(hào)線與鏜軸處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，保證整形機(jī)上鏜軸的回轉(zhuǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具，其特征在于，包括鉑電阻、信號(hào)線、刀柄、刀頭和刀尖，在所述刀頭安裝刀尖處的表面有凹槽，將所述鉑電阻嵌入并粘貼在該凹槽內(nèi)，使該鉑電阻位于刀尖與刀頭之間；在所述鉑電阻與刀尖的接觸面上涂覆有硅脂；所述鉑電阻通過(guò)信號(hào)線與航空插頭連接。
2.如權(quán)利要求1所述一種能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具，其特征在于，在所述刀柄和刀頭上分別有信號(hào)線孔，并且位于刀頭上的信號(hào)線孔與刀尖的位置相對(duì)應(yīng)；信號(hào)線穿入位于刀柄和刀頭上的信號(hào)線孔內(nèi)。
【專利摘要】一種能夠測(cè)溫的發(fā)動(dòng)機(jī)藥面整形刀具，在刀頭安裝刀尖處的表面有凹槽，將所述鉑電阻嵌入并粘貼在該凹槽內(nèi)，使該鉑電阻位于刀尖與刀頭之間。在所述鉑電阻與刀尖的接觸面上涂覆有硅脂。所述鉑電阻通過(guò)信號(hào)線與航空插頭連接。在所述刀柄和刀頭上分別有信號(hào)線孔，并且位于刀頭上的信號(hào)線孔與刀尖的位置相對(duì)應(yīng)。信號(hào)線穿入位于刀柄和刀頭上的信號(hào)線孔內(nèi)。本實(shí)用新型將粘貼在刀尖下面，提高了檢測(cè)精度。
【IPC分類】B26D7-27, G01K7-18, B26D1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204322117
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420682944
【發(fā)明人】王超, 汪晶, 方明, 賀孚華, 魯飛, 白濤
【申請(qǐng)人】西安航天化學(xué)動(dòng)力廠
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日