本发明专利技术公开了一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，包括以下步骤：（1）准备、下料；（2）粗加工工艺柄、半球壳；（3）去应力处理（4）精加工工艺柄，半精加工半球壳；（5）稳定处理；（6）精加工半球壳；（7）第一次检验；（8）半球壳表面涂覆；（9）第二次检验；（10）（按设计要求，采用高精度数控车床装夹工艺柄，使径向跳动 、端向跳动，）精加工半球壳涂层；（11）第三次检验；（12）切除半球壳工艺柄；（13）第四次检验。本发明专利技术解决了球壳涂层二次加工后基体裸露及涂层不均匀等问题，能够使球壳在基体加工与球壳表面涂层二次加工后的性能及机械尺寸满足设计指标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及空间环境探测
，尤其是一种用于空间电场探测的球形传感器 球壳加工工艺。
技术介绍
空间电场探测是利用传感器表面感应它所在的空间等离子环境的电势来达到电 场测量的目的。球形外壳组件是传感器核屯、部件之一，由于传感器球壳表面直接暴露空间 环境，需要在球壳表面设计涂层W适应舱外空间环境要求。 球形传感器球壳的球径、球度、表面粗糖度、表面涂层厚度及均匀性等指标直接影 响球形传感器是否能精确测量到低密度等离子体空间环境的电场信号，同时其表面性能、 机械尺寸均直接影响电场探测仪器的分辨率与灵敏度等主要指标。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工 工艺，解决了球壳涂层二次加工后基体裸露及涂层不均匀等问题，能够使球壳在基体加工 与球壳表面涂层二次加工后的性能及机械尺寸满足设计指标。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供W下技术方案： 一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，包括W下步骤： (1) 准备、下料； (2) 粗加工工艺柄、半球壳； (3) 去应力处理 (4) 精加工工艺柄，半精加工半球壳； (5) 稳定处理； (6) 精加工半球壳； (7) 第一次检验； (8) 半球壳表面涂覆； (9) 第二次检验； (10) 精加工半球壳涂层； (11) 第二次检验； (12) 切除半球壳工艺柄； (13) 第四次检验。 进一步地，所述步骤（3)中采用人工时效120°C/她。 进一步地，所述步骤（5)中工艺柄位于半球壳下方、且竖直设置。 进一步地，所述步骤（5)中进行先低溫后高溫（-196°C±5°C~180°C±5°C)S个 循环，在高低溫段各保持地。 进一步地，所述步骤（6)中先加工半球壳内部再加工半球壳外部。 进一步地，步骤（7)中需满足设计要求的数据包括，半球壳球度、半球壳粗糖度、半 球壳涂覆涂层前的半径和半球壳涂覆前球屯、不确定度。 进一步地，所述步骤（8)中涂层涂覆后需在人工时效125°C/24h下固化。 进一步地，所述步骤（9)中需满足设计要求的数据包括，半球壳表面涂层厚度和半 球壳涂覆后球屯、不确定度。 进一步地，所述步骤（11)中需满足设计要求的数据包括，半球壳球度、半球壳表面 粗糖度、半球壳涂层精加工后的半径、半球壳的球屯、不确定度、半球壳涂覆涂层前的半径与 半球壳涂层精加工后的半径之差和精加工后半球壳表面涂层厚度。 本专利技术一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，解决了球壳涂层二次 加工后基体裸露及涂层不均匀等问题，能够使球壳在基体加工与球壳表面涂层二次加工后 的性能及机械尺寸满足设计指标。【附图说明】 图1为本专利技术所述一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺的示意图； 图2为本专利技术所述一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺的中上半球壳 剖视示意图； 图3为本专利技术所述一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺的中下半球壳 剖视示意图； 图4为本专利技术所述一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺的球壳示意图； 其中，1-半球壳；2-涂层；3-工艺柄。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应 对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。 如图1所示，一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，包括W下步骤： (1) 准备、下料，材料为硬侣合金； (2) 按设计要求，采用高精度数控车床粗加工工艺柄、半球壳，留精加工余量约Imm; (3) 去应力处理 (4) 按设计要求，采用高精度数控车床精加工工艺柄保证形位公差及尺寸，半精加工半 球壳，留精加工余量0. 3mm; (5) 为使消除半球壳零件的加工应力，进行稳定处理； (6) 精加工半球壳； (7) 第一次检验； (8) 半球壳表面涂覆； (9) 第二次检验； (10) 精加工半球壳涂层； (11) 第=次检验； (12)切除半球壳的工艺柄； (13) 第四次检验。 所述步骤（3)中采用人工时效120°C/她。 所述步骤（5)中工艺柄位于半球壳下方、且竖直设置。 所述步骤（5)中进行先低溫后高溫（-196°C±5°C~180°C±5°C)S个循环，在高 低溫段各保持地。目P，将零件放在热循环设备中，启动热循环设备，首先在低溫-196°C保持 4小时，然后热循环设备升溫到180°C，并在该高溫下保持4小时，此时零件完成第一个溫度 循环；同样热循环设备继续降溫到-196°C保持4小时，然后热循环设备升溫到180°C，并在 该高溫下保持4小时，完成第二个溫度循环；依次类推同样热循环设备继续降溫到-196°C 保持4小时，然后热循环设备升溫到180°C，并在该高溫下保持4小时，完成第=个溫度循 环，热循环设备溫度降到常溫后，取出零件，完成了W上步骤（5)中所述的零件溫度循环时 效。其中，-196°C±5°C为低溫-196°C控制溫度范围为-2〇rC~-19rC，180°C±5°C为高 溫180°C控制溫度范围为175°C~185°C。 所述步骤（6)中按设计要求，使用带宝石刀的高精度数控车床先加工半球壳内部 再加工半球壳外部，最终保证各结构形位公差及尺寸到位。 步骤（7)中需满足设计要求的数据包括： 半球壳球度i; 半球壳粗糖度； 半球壳涂覆涂层前的半径RfJ:满足R=RiiH+ ±0. 005mm，运里的R@巾为设计的球壳表 面涂层涂覆前的半球壳半径； 半球壳涂覆前球屯、不确定度O 1=; W及其余形位公差尺寸。 所述步骤（8)中涂层涂覆后需在人工时效125°C/24h下固化。所述步骤（9)中需满足设计要求的数据包括： 半球壳表面涂层厚度：〇. 065 + 0.Olmm; 半球壳涂覆后球屯、不确定度i; W及其余形位公差尺 寸。 所述步骤（11)中需满足设计要求的数据包括： 半球壳球度泌.互5、技腰； 半球壳粗糖度S：<Q.；k公，r ; ?卑： .：' 半球壳涂层精加工后的半径R后:满足R € =R'?计±0. 005mm，R'ig计为设计的球壳表面涂 层涂覆后的半球壳半径； 半球壳的球屯、不确定度O=O1+O2 ; 半球壳涂覆涂层前的半径与半球壳涂层精加工后的半径之差： A R=%- R后； 精加工后半球壳表面涂层厚度d=AR+O，满足d=0. 04 + 0.Ol;W及其余形位公差尺 寸。本专利技术一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，解决了球壳涂层二次 加工后基体裸露及涂层不均匀等问题，能够使球壳在基体加工与球壳表面涂层二次加工后 的性能及机械尺寸满足设计指标。【主权项】1. 一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，其特征在于，包括以下步骤： (1) 准备、下料； (2) 粗加工工艺柄、半球壳； (3) 去应力处理 (4) 精加工工艺柄，半精加工半球壳； (5) 稳定处理； (6) 精加工半球壳； (7) 第一次检验； (8) 半球壳表面涂覆； (9) 第二次检验； (10) (按设计要求，采用高精度数控车床装夹工艺柄，使径向跳动、端向跳动 赛|__，）精加工半球壳涂层； (11) 第三次检验； (12) 切除半球壳工艺柄； (13) 第四次检验。2. 如权利要求本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于空间电场探测的球形传感器球壳加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）准备、下料；（2）粗加工工艺柄、半球壳；（3）去应力处理（4）精加工工艺柄，半精加工半球壳；（5）稳定处理；（6）精加工半球壳；（7）第一次检验；（8）半球壳表面涂覆；（9）第二次检验；（10）（按设计要求，采用高精度数控车床装夹工艺柄，使径向跳动、端向跳动，）精加工半球壳涂层；（11）第三次检验；（12）切除半球壳工艺柄；（13）第四次检验。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽，李诚，刘兴，马勉军，黄洁，雷军刚，崔阳，宗朝，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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