买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明用激光二次加工碳碳复合材料筛网结构的制造工艺属于激光加工领域，涉及一种用激光二次加工的碳碳复合材料筛网结构制造工艺方法。该方法针对高密度栅极阵列孔的特征，在第一次加工栅极阵列孔时，预留在第二次加工过程中去除的加工余量，计算在二次加工过程中的最大误差。且在两次加工中采用相同夹具与定位方法，使得加工余量覆盖二次加工所产生误差范围。在第一次加工阵列孔径提高气态前驱体传输通道的基础上，保证最终成型阵列孔的精度。提出的激光加工栅极阵列孔后致密化处理，再激光第二次加工的制造工艺，有效提高碳碳复合材料筛网结构的致密度，改善碳碳复合材料的各项物化性能，保证碳碳复合材料筛网结构使役性能。

主权项：1.一种用激光二次加工碳碳复合材料筛网结构的制造工艺，其特征在于，制造工艺采用激光第一次加工阵列孔后，进行致密化处理，再进行激光第二次加工的方法，提高工件材料的致密度，改善栅极的力学性能；在第一次加工栅极阵列孔前，预留在第二次加工过程中去除的加工余量，通过计算在二次加工过程中的误差，使得加工余量覆盖二次加工所产生误差范围，保证第二次加工获得的栅极阵列孔满足加工要求；且在两次加工中采用相同夹具与定位方法，提高栅极阵列孔精度；本发明采用的具体工艺步骤如下：步骤1：对加工余量进行分析计算对于栅极阵列孔的加工，要先计算双边余量；考虑到激光加工特性，激光加工阵列孔双边加工余量的计算公式为：2Zb＝Ta+2εb1式中：Zb表示阵列孔的单边加工余量，Ta表示前一工序的公差，εb表示本工序的安装误差；本工序的安装误差包括了定位误差、夹紧误差和夹具的制造误差，定位误差在其中所占比例较大；步骤2：X、Y方向偏移量分析计算针对碳碳复合材料筛网结构上的左、右定位孔1、2，采用“一面两销”定位，其中，左定位孔1的定位销是圆柱销，右定位孔2采用削边销；规定X方向为平行于左右定位孔连线方向，Y方向为垂直于两定位孔连线方向；由于削边销在X方向上不起限制作用，X方向偏移量由圆柱销所在的定位副决定；设圆柱销的直径为d1，圆柱销与左定位孔1的最大间隙δ1的算法为：δ1＝Δ1+δx1+δg12式中：Δ1表示圆柱销和左定位孔1的最小间隙，δx1表示圆柱销的公差，δg1表示左定位孔1的公差；在X方向上平移引起的偏移量dwa等于圆柱销与左定位孔1配合最大间隙一半，即： 式中：δ1表示圆柱销与左定位孔1配合的最大间隙；对于Y方向偏移量，工件会发生旋转或先平移后旋转的情况，假设工件先平移δ12再旋转情况下偏移量最大；计算Y方向偏移量dwb公式为： 式中：δ2表示削边销与右定位孔2的最大间隙，L表示左右定位孔的中心距，x表示平行于左右定位孔连线方向上任意栅极阵列孔5到左定位孔1的距离；根据右定位孔2直径D2确定削边销宽度b，削边销最小间隙Δ2的计算方法如下： 式中：δLg表示对称分布形式的定位孔中心距偏差值，δLx表示对称分布形式的销中心距偏差值，取计算削边销与右定位孔2的最大间隙，削边销与右定位孔2的最大间隙δ2的计算公式为：δ2＝Δ2+δx2+δg26式中：δx2表示削边销的公差，δg2表示右定位孔2的公差；计算削边销的公称直径d2：d2＝D2-Δ27定位误差计算：定位误差ΔD计算方法为： 步骤3：加工图纸绘制计算第一次加工的栅极阵列孔直径Da，计算公式为：Da＝D-2Zb9式中：D表示栅极阵列孔公称直径，Zb表示阵列孔的单边加工余量；绘制左右定位孔、第一次加工、第二次加工图纸；其中，在定位孔加工图纸中的左定位孔1下方绘制标记孔6，标记孔6的中心线与X轴的夹角为θ；步骤4：左右定位孔及栅极阵列孔加工1将有左右定位孔和栅极阵列孔的加工图纸导入激光切割机床，按图纸要求加工左、右定位孔1、2和标记孔6，2第一次阵列孔加工将工件通过“一面两销”的方式进行定位，圆柱销与左定位孔1配合，削边销与右定位孔2配合；将直径为D的栅极阵列孔5加工图纸导入到激光切割机床，进行对刀设置，确定工件与机床相互位置关系；利用机床模拟运行功能试运行，确保激光切割头在加工过程中不会与夹具发生干涉；最后，运行加工程序，采用准连续激光加工出全部栅极阵列孔5；步骤5：致密化处理首先设置沉积温度和压力，分别根据不同的材质进行设定；再将已加工了栅极阵列孔的工件从夹具上取下，放到等温化学气相沉积炉内恒温区域内，接着通入气态前驱体和载气；工件上加工了高密度阵列孔，增加了前驱体与攻坚的接触面积，增加了大量孔隙，气体通过其进入工件内部沉积提高工件密度，最终完成工件致密化；步骤6：激光第二次加工首先根据标记孔6位置区分左右定位孔及工件正反面，并采用第一次加工栅极阵列孔的装夹方式在相同夹具上安装工件；再将激光第一次加工过的栅极加工图纸导入到激光切割机床，进行对刀设置，确保工件与机床相互位置关系与第一次加工阵列孔的相互位置关系一致；接着利用机床模拟运行功能试运行，确保激光切割头在加工过程中不会与夹具发生干涉；最后运行加工程序，先进行第二次栅极阵列孔5的加工，再按栅极安装孔的尺寸依次加工四个栅极安装孔4，最终按给出的栅极整体直径尺寸D3加工栅极，切除多余材料，完成全部加工。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连理工大学 用激光二次加工碳/碳复合材料筛网结构的制造工艺