刘春先:复合材料加工“一哥”

发布时间 : 2018-05-09     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  近年来,复合材料以重量轻、强度高、综合性能优等诸多优点,在航天型号上的应用比例逐渐增加。但这种材料加工过程中,易产生变形、分层、撕裂等质量问题。在航天材料及工艺研究所,有一位师傅对付这种问题很有方法,他就是被大家誉为复合材料加工“一哥”的刘春先。



△刘春先正在加工产品


车、铣、磨,样样精通


  与金属材料不同,复合材料的加工难度更大,工艺规程也只是给出加工参数的一个范围,而不是一个固定的数值。即便是两件相同的产品,加工参数可能都不完全一样,这对操作人员的技能要求非常高。此外,复合材料结构件一体成形,生产周期短则数周、长则数月,一旦出现误操作,将无法补救。
  为了使加工的产品一次达标,刘春先不断学习、总结,逐渐掌握了所有产品的加工难点。作为组长和车间技术骨干,他车、铣、磨,样样精通,出手的产品不仅质量好,而且加工效率高。
  大型薄壁的复合材料结构件加工时易振动,刘春先与工艺设计师一起设计的“支撑工装”,将产品牢牢“稳住”,使其不再变形;他引进金刚石高速铣刀,替代以往的金刚砂磨棒,减少刀具磨损,使生产效率大幅提升……这些方法都已在车间推广应用。


巧解超差难题


  刘春先所在的机加组承担了很多复合材料结构件的加工任务,其中有一种产品是卫星支架,其作用是托举卫星。
  支架是一个锥形结构件,主体是薄壁碳纤维复合材料的蒙皮,两端由铝合金材料制成。这种复合材料弹性较大,并且由于壁很薄,加工时会产生振动,导致两头的铝合金端口极易出现振纹,严重影响产品的光洁度和圆度。一次,车间加工完成后,产品出现超差。
  刘春先主动攻关,他根据自己的经验,在工装卡具上下功夫。通过不断摸索、试验,他决定灵活使用卡具,边加工、边增加卡具数量,加工的同时不断松开卡具,从而释放应力,防止产品变形。采用这种方法,超差问题得到彻底解决,生产顺利进行。


“玩刀高手”



△工作中的刘春先


  由于复合材料的特殊性,加工时经常要使用特定的刀具。然而,航天产品的小批量和独特性,让大家经常处于“无刀可用”的尴尬境地。刘春先总能改出最合适的刀具,大家称他“玩刀高手”。
  “共底”是火箭上的一个重要结构件,其表面有一条焊漏槽,厚度不到3毫米,且槽体位置比较隐蔽。如果刀具使用不合适,加工时,刀具磨损产生的“积屑瘤”极易挤入槽中,导致产品变形,甚至报废。
  现有的刀具总长度不及成人手指,刀柄处约10毫米宽,刀头处长仅3毫米、宽2毫米,由于加工角度不合适,无法直接使用。
  刘春先对其进行了细致的修磨,使刀的几何角度发生了变化,改变了出屑方向,从而大大减少了“积屑瘤”的产生。使用这把刀加工,车间的老大难问题解决了,产品光洁度大大提高,效率也提高了25%以上。
  35岁的刘春先参加工作17年,5次荣获院、所级“突出贡献技能人员”称号。因为热爱,他把每一次困难都当作成长的阶梯,积累了丰富的复合材料加工经验。他希望,未来航天型号上能够用上更多的复合材料,提升型号的总体性能,而他已做好准备,迎接生产中的所有难题。

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