Проблемы изготовления параболических рефлекторов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли

- анализ производительности активного и пассивного контроля;

- анализ возможностей активного и пассивного контроля для детали в целом и для конкретного размера.

Были получены следующие результаты.

труднодоступных местах и для сложного профиля (рис. 3).

Рассмотрена производительность активного и пассивного контроля для размера на примере наружного диаметра 0 91,9 Н7 (-0,035 мм) (рис. 4).

Рис. 3

Для данной детали невозможно сравнить средства автоматизированного контроля по производительности контроля, так как активный контроль на 50 % осуществляет в процессе обработки, а пассивный контроль для замера детали требует разработки специальной программы и осуществляет контроль в

Рис. 4

При активном контроле после обработки на замер детали автоматическим подналадочным устройством потребуется примерно 10 с, при пассивном методе, с использованием КИМ, потребуется значительно больше времени, так как для контроля размеров необходима программа для контроля, установ детали и время на сам замер.

N. I. Chernobryvtceva, M. V. Ganin Siberian State Aerospace University named after academician M.F. Reshetnev, Krasnoyarsk, Russia

COMPARATIVE ANALYSIS OF COMPUTER-AIDED TEST EQUIPMENT FOR AEROSPACE INDUSTRY

Developing new highly productive methods and implementing computer-aided test and automated part process in rocket production result in essential decrease in their production labour intensity. Severization of requirements to the product quality, parts production accuracy in rocketry make necessary to apply NC-machining technique, their measurement accuracy improvement. Various computer-aided tests are compared. The parts processing by NC-machining technique equipped with cutter automated corrective adjustment and cutting regimes regulation as well as active and passive tests are considered.

© Чернобрывцева Н. И., Ганин М. В., 2010

УДК 621.396.67

В. Е. Чичурин, В. Б. Тайгин, Е. В. Патраев, Д. А. Репин, Н. М. Лукина

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

ПРОБЛЕМЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАРАБОЛИЧЕСКИХ РЕФЛЕКТОРОВ

Важнейшим условием успешной работы оптической или радиотехнической системы любого назначения является строгое сохранение в условиях эксплуатации формы рабочей поверхности входящих в нее элементов, в частном случае и зеркал или отражающей поверхности рефлектора, точности их взаимного расположения.

Среднеквадратичное отклонение формы оптической поверхности для наиболее точных зеркал не должно превышать 0,015-0,025 мм от расчетной и сохраняться неизменным в условиях эксплуатации.

Методы изготовления крупногабаритных размеро-стабильных конструкций из композиционных материалов многообразны и зависят преимущественно от

их назначения, состава связующего и геометрии формы. Наибольшее распространение при изготовлении таких конструкций в настоящее время получило прессование, формование в пресс-камере, вакуумное и автоклавное формование, намотка, пултрузия.

Попытки механического переноса идеологии создания конструкций из полимерных композиционных

Решетневские чтения

материалов (ПКМ) традиционными методами, характерными для изделий из металлов (изотропных материалов), на процесс создания размеростабильных конструкций из ПКМ показали, что прямое копирование технологических приемов не отвечает требованиям, предъявляемым к изготовлению высокоточных изделий. Опыт показал, что основной причиной потери размеростабильности являются параметры, определяющие внутреннее состояние материала, многофакторность и неоднозначность технологического процесса, включая режимы формования и термообработки, равномерность температурного и силовых полей, температурные, усадочные и остаточные напряжения и деформации материала, углы разориентации препрега при выкладке.

Многоступенчатость традиционной технологии изготовления изделий из ПКМ приводит к накоплению технологических дефектов и, следовательно, значительному рассеянию термомеханических свойств, усложнению расчетов при проектировании, увеличению запаса прочности и уменьшению жесткости. Совмещенная технология, позволяющая получать интегральные конструкции из ПКМ, как правило, лишена этих недостатков.

Прежде, чем приступить к изготовлению рефлектора, необходимо решить следующие вопросы:

- выбор материала оболочки рефлектора, определение схемы армирования наполнителя в оболочке;

- выбор марки и схемы укладки сотового заполнителя;

- выбор материала для изготовления приспособления для формования рефлектора;

- выбор технологии изготовления рефлектора;

- выбор режима отверждения.

В качестве наполнителя при изготовлении оболочек рефлекторов могут применяться углеродные ленты ЛУ-П/0,1-А, Кулон, ЛУ-24П и т. д.

Материал оболочки и схема армирования наполнителя выбирается исходя из предъявляемых к конструкции требований по жесткости, размеростабильно-сти и условий эксплуатации.

Традиционно в конструкции рефлектора применяется алюминиевый сотовый заполнитель с различной

высотой. Для уменьшения влияния алюминиевых сот на процесс изготовления и дальнейшие эксплуатационные характеристики, необходимо внедрение ара-мидных и угольных сот.

Алюминиевый сотовый заполнитель имеет различные свойства в двух взаимно перпендикулярных направлениях, данные свойства не позволяют выложить заготовки с плотным прилеганием к поверхности.

Материал приспособления для формования вносит значительное влияние на точность изготавливаемого рефлектора. При изготовлении высокоточных зеркал целесообразно использование инвара. При конструировании приспособления учитывается КЛТР материала как оснастки, так и ПКМ. Такие материалы, как сталь и графит, применяются при изготовлении зеркал с менее жесткими требованиями к поверхности профиля.

Существует несколько вариантов изготовления рефлекторов:

- отдельное формование оболочек на разных оправках с последующей сборкой;

- формование первой оболочки с последующей выкладкой сот и оболочки в сыром виде и отверждение;

- изготовление за один технологический цикл -выкладка всех материалов в сыром виде и отверждение;

- формование первой оболочки, приклейка сот, выкладка и отверждение второй оболочки.

Вариант изготовления зависит от применяемых материалов оболочек и сотового заполнителя, схемы ориентации наполнителя в оболочках, требуемой точности конечного изделия и т. п.

Режим полимеризации зависит от применяемого матричного материала и клеевой пленки. Для уменьшения коробления и снижения остаточных деформаций при ведении процесса, необходимо обеспечить жесткий контроль режима формования, равномерный прогрев приспособления и отверждаемого материала, а также соблюсти точность углов ориентации при выкладке наполнителя.

V. E. Chichurin, V. B. Taygin, E. V. Patraev, D. A. Repin, N. M. Lykina JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

PARABOLIC REFLECTOR PRODUCTION PROBLEMS

The most important condition for successful operation of optical or radio systems of any purpose is the strict maintenance of constituent element working surface shape under operation conditions, in particular mirrors or reflection surface of reflector, and the accuracy of their relative position.

© Чичурин В. Е., Тайгин В. Б., Патраев Е. В., Репин Д. А., Лукина Н. М., 2010