CC BY
14
УДК 621.924.079
ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ
ОБРАБОТКИ ВОЛНОВОДОВ
Д. С. Литвиненко, Л. В. Зверинцева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: dimanlitv1995@mail.ru
Предложена конструкция установки для абразивно-экструзионной обработки широкой номенклатуры волноводов без применения дополнительных приспособлений.
Ключевые слова: абразивно-экструзионная обработка, волновод, ракетно-космическая техника, установка для абразивно-экструзионной обработки, конструкция.
DESIGNING OF ABRASIVE FLOW MACHINING UNIT FOR WAVEGUIDES
D. S. Litvinenko, L. V. Zverintseva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: dimanlitv1995@mail.ru
In the work, the design of the installation for the abrasive-extrusion processing of a wide range of waveguides without the use of additional devices is proposed.
Keywords: abrasive flow machining, waveguide, rocket and space technology, abrasive flow machining unit, design.
В ракетно-космической технике неизбежно использование антенно-фидерных устройств, качество передаваемого сигнала в которых напрямую зависит от качества токонесущих поверхностей волноводов - проводников электромагнитных волн высокой частоты и мощности. Основным фактором, влияющим на качество передаваемого сигнала и потери, является шероховатость внутренней токопроводящей поверхности волновода. Предлагаются различные способы [1,2] обеспечения надлежащего качества поверхности. Одним из интенсивно-развивающемся и исследуемым является метод абразивно-экструзионной обработки (АЭО).
Полировальная среда представляет смесь абразивных зерен с вязким связующим, состоящим из эластичного полимера, смазочного вещества и поверхностно-активных добавок.
Создан ряд установок, в том числе и автоматизированных, для абразивно-экструзионной обработки. Машины (рис. 1) состоит из верхнего и нижнего цилиндров, между которыми устанавливается обрабатываемая заготовка так, чтобы обеспечивалось прохождение абразивной смеси из верхнего цилиндра через обрабатываемое сечение в нижний цилиндр и обратно. При перепре-совании абразивной среды подбирается давление, параметры абразивной среды.
Как показали исследования в работе В. В. Зверинцева, данный метод обеспечивает требуемое качество поверхности внутренних поверхностей прямоугольных прямых и изогнутых волноводов [3; 4]. Но для каждого типа волновода приходится проектировать и изготавливать приспособление, в которое крепится на фланцы сам волновод. Корректировка обрабатываемого прямоугольного канала обеспечивалась патрубками.
Затруднена обработка, когда фланцы в волноводах находятся под углом к плоскости, как показано на рис. 2.
Учитывая проблемы, возникающие в процессе абразивно-экструзионной обработки волноводов, предложено усовершенствовать конструкцию установки для обработки секционно-изогну-
Секция « Технологические и мехатронные системы в производстве ракетно-космической техники»
тых и гнутых в нескольких плоскостях волноводов с различным расположением и ориентацией фланцев друг относительно друга.
Рис. 1. Схема традиционной установки АЭО
Рис. 2. Пример секционно-изогнутых волноводов
Установка состоит из двух цилиндров, установленных на независимых друг от друга рамах. Каждый из цилиндров состоит из двух камер: камеру, где давлением рабочей жидкости приводится в движение поршень с штоком, и камеру, куда предварительно загружается абразивная смесь для обработки волновода. Во второй камере шток имеет дополнительный поршень, передающий давление на абразивную смесь и выдавливающий ее в обрабатываемую полость волновода. На выходном фланце цилиндра располагается переходник для крепления фланцев волновода. Цилиндр установлен на радиально-упорных подшипниках в платформе, имеющую ось вращения.
Это позволяет выставлять цилиндры под необходимым углом для обработки волноводов. Подшипниковый узел платформы цилиндра имеет встроенные винт-гайку ШВП, с одной стороны, и линейные подшипники, с другой стороны. Первое позволяет перемещать подшипниковую опору цилиндра поступательно вдоль направляющих посредством вращения маховика, установленного на конце винта. Линейные подшипники обеспечивают устойчивость опоры как в установленном положении, так и во время движения цилиндра. Линейные подшипники закрепляются на направляющей опоре. Также вся платформа с цилиндром и механизмом поворота и поступательного движения имеет возможность подниматься и опускаться за счет установленного подъемного механизма, работающего от вращения маховика. Угол поворота, высота подъема, расстояние между цилиндрами регулируются под каждый тип волновода. Данная конструкция уста-
новки АЭО расширяет номенклатуру, обрабатываемых таким способом волноводов без необходимости изготовления дополнительных приспособлений.
Рис. 3. Компоновка установки для АЭО
Работа установки, в целом, проходит также, как и на традиционной установке: на поршень первого цилиндра подается гидравлическое давление, которое передается через систему штока и поршней на абразивную смесь. Где смесь выдавливается в полость волновода и проходит через него в полость второго цилиндра. Цикл обработки завершается тем, что снижается гидравлическое давление на первый цилиндр с его увеличением на второй цилиндр. Абразивная смесь проходит тот же путь, но в обратном направлении.
Библиографические ссылки
1. Зверинцева Л. В. Абразивное полирование эластичным инструментом. Теоретические и практические основы процесса : монография // LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&Co. KG Heinrich-Boecking-Str. 6-8, 66121 Saarbrueken, Deutschland, 2012.
2. Gorana V. K., V.K. Jain G. K. Lal Prediction of surface roughness during abrasive flow machining// Springer-Verlag London Limited 2006.
3. Патент RU182524U1. Приспособление для полирования внутренних поверхностей секци-онно-изогнутых волноводов при абразивно-экструзионной обработке.
4. Патент RU2423218. Устройство для абразивно-экструзионной обработки деталей.
© Литвиненко Д. С., Зверинцева Л. В., 2019
