CN102541109B - 卫星星表温控多层的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星星表温控多层的制造方法，包括以下步骤：绘制二维温控多层的图案、将该图案传送给数控裁剪机床、使用多层材料按照传送图案以1∶1比例进行裁剪、再进行包面膜和缝制以获得上述多层成品，其中，绘制二维温控多层的图案步骤包括两种方式，即基于卫星星表面待包覆部位的三维模型的多层二维展开步骤或基于卫星星表面待包覆部位的二维图纸进行组合绘制的步骤。与现有技术相比，本发明的方法，通过温控多层图纸的电子化设计部分取代实物取样，使实物取样时间缩短80％以上；同时，通过温控多层的自动化制作流程替代了纯手工劳动，多层制作及安装总效率提高50％以上。

Description

卫星星表温控多层的制造方法

技术领域

本发明保温领域，具体涉及一种卫星星表的温控多层的制造方法。

背景技术

针对空间环境温度变化剧烈，为保证卫星仪器、设备正常工作，必须对卫星进行热控制，通常要求将卫星舱内温度控制在0～40℃，而某些仪器或部位则有更严格的要求。热控技术可分为被动热控制技术和主动热控制技术，温控多层材料通常由高反射率的反射层和低热导率的间隔层交替叠合而成，对辐照热流可形成很高的热阻，具有很好的隔热性能，是最常用的被动式热控手段。

现有的星表温控多层制作采用的都是以手工操作为主的制作方法，大致流程如下：①先根据设计图纸的图案用牛皮纸做出纸样；②用纸样是星复核并完成细节上的实物取样；③根据实物取样结果，用钢板纸制作多层样板；④用样板在多层材料上裁剪、下料，形成多层半成品；⑤完成多层的包外面膜和缝制，形成多层成品。

以实物取样和手工制作为典型特征的传统制作方式存在如下不足：①实物取样过程需占用卫星总装主线时间2-3天，而且取样操作会降低总装过程中的产品安全性；②手工制作效率较低，需制作纸样、样板和多层，工作负荷重、周期长，劳动强度大。

造成以上不足的原因：①部分多层图纸上信息缺失，销钉位置信息不全，开孔位置及尺寸信息不准确，因此需要先根据图纸制作纸样并上星复核；②仅依靠手工工具(如壁纸刀、剪刀)等进行多层制作，缺乏高效的制作设备及相应的工艺方法。

因此，一方面需通过要素完整、尺寸准确的多层图纸设计减少星上实物取样，另一方面需通过引入先进设备、优化制作流程，减少在纸样制作、样板制作及多层裁剪等方面的人力投入，提高温控多层制作效率。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种高效、优质制造卫星星表温控多层的方法，旨在以数字化、自动化手段为核心的新工艺方法取代以实物取样、手工操作为核心的传统工艺。

一种卫星星表温控多层的制造方法，包括以下步骤：绘制二维温控多层的图案、将该图案传送给数控裁剪机床、使用多层材料按照传送图案以1∶1比例进行裁剪、再进行包面膜和缝制以获得上述多层成品，其中，绘制二维温控多层的图案步骤包括两种方式，即基于卫星星表面待包覆部位的三维模型的多层二维展开步骤或基于卫星星表面待包覆部位的二维图纸进行组合绘制的步骤；

其中，所述基于卫星星表面待包覆部位的三维模型的多层二维展开步骤主要包括：

步骤1：建立待包覆部位的三维模型，该三维模型为多层曲面模型；

步骤2：将所述三维模型展开成若干子块，运用三维建模软件中的钣金模块将所述三维模型展开成n≥1的n个二维图形块；

步骤3：子块拼接，如果n≥2则需根据所述三维模型中边界邻接关系将二维图形块拼接在一起，再测量二维图形块中与所述三维模型相对应的关键尺寸，并与所述三维模型的测量结果进行比对，误差需控制在1‰以内；

步骤4：添加翻边、搭接工艺余量；

所述基于卫星星表面待包覆部位的二维图纸进行组合绘制的步骤，主要包括：

步骤a：在卫星舱板结构图的基础上，结合多层包覆、搭边的技术要求，绘制获得卫星星表待包覆部位多层图形的外轮廓；

步骤b：在步骤a得到的多层图纸的基础上，结合卫星星表温控多层的销钉布局图，在外轮廓图的相应位置加入销钉孔，形成包含外轮廓和销钉孔的多层图形；

步骤c：在步骤b得到的包含外轮廓和销钉孔的多层图形基础上，根据仪器安装图、仪器外形图册、波导安装图及电缆安装图的输入条件，进行避让孔的绘制，避让孔的尺寸是卫星星表上实际需避让对象相应尺寸的1.05倍；

步骤d：在步骤c得到的多层图纸的基础上，根据多层上星取样、安装时的实际情况，增加相应的工艺切开口。

优选地，在上述裁剪步骤前，先利用牛皮纸进行预裁剪以确定图案与待包覆部位的匹配性。

其中，步骤1中建立待包覆部位的三维模型是指根据多层包覆部位实际情况，运用三维建模软件进行温控多层的曲面建模，所建立的曲面模型完整地覆盖多层的包覆部位。

其中，步骤2中所述的三维建模软件为Pro/Engineer、Solidworks、CATIA。

其中，步骤4中的添加翻边及搭接是指多层二维图形形成后，在外轮廓处添加翻边及搭接余量，翻边量为25mm左右，搭接量为30mm左右。

其中，步骤c中所述实际需避让对象包括仪器和波导。

其中，所述多层上星取样、安装时的实际情况是指多层从仪器头部套送至安装在舱板上的根部，头部尺寸大于根部。

本发明的卫星星表温控多层的制造方法，通过温控多层图纸的电子化设计部分取代实物取样，使实物取样时间缩短80％以上；同时，温控多层的自动化制作流程替代了纯手工劳动，多层制作及安装总效率提高50％以上。

附图说明

图1为本发明的卫星星表温控多层的制造方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的卫星星表温控多层的制造方法作进一步的说明。

图1所示，本发明的卫星星表温控多层的制造方法，包括绘制二维温控多层的图案、将该图案传送给数控裁剪机床、使用多层材料按照传送图案以1∶1比例进行裁剪、再进行包面膜和缝制以获得上述多层成品等步骤(以下简称子流程III)，其中，绘制二维温控多层的图案步骤包括两种方式，即基于卫星星表面待包覆部位的三维模型的多层二维展开步骤(以下简称子流程I)或基于卫星星表面待包覆部位的二维图纸进行组合绘制的步骤(以下简称子流程II)。

子流程III

子流程III的操作步骤如下：

步骤1：图纸转换、裁片排版、数控编程，运用专用软件将电子转换为对应的裁片；并根据所用原材料的尺寸(如牛皮纸宽度为1.8m、长度不限，多层材料宽度为1.2m、长度为4.5m)，以材料的优化利用为目标，进行裁片的排版，形成排版图；然后将排版图转化为数控程序；

步骤2：用数控裁剪机床(如美国格柏公司GTXL)裁剪牛皮纸，以牛皮纸为原材料，在数控裁剪机床上用步骤1中得到的数控程序进行裁剪作业，得到多层的牛皮纸样并在纸样上标出对应的图号等信息；

步骤3：上星复核，用步骤2中得到的牛皮纸样到卫星上复核，围绕外轮廓、销钉孔位、开孔位置及尺寸、工艺切口处理等要素进行复核，并将修改意见标识在牛皮纸样；

步骤4：判断是否需要修改多层图纸，如果多层图纸需要修改，则进入步骤5(用读图板反求，修改图纸并完成数控编程)；如果多层图纸不需要修改，则进入步骤6(用数控裁剪机床裁剪多层)；

步骤5：用读图板反求，修改图纸并完成数控编程，对于需要修改的多层牛皮纸样，则用读图板进行纸样的反求，形成符合卫星实际情况的多层图纸，并按照本子流程步骤1中流程编制完数控程序；

步骤6：用数控裁剪机床裁剪多层，以多层为原材料，在数控裁剪机床上用数控程序进行裁剪作业，得到多层半成品并在在半成品上标出对应的图号等信息；

步骤7：多层包面膜、缝制，根据技术要求，在多层外包面包上面膜并将面膜和多层缝制在一起，即可形成多层成品。

子流程I

子流程I适用于多层包覆在三维型面上的情况，操作步骤如下：

步骤1：建立待包覆部位的三维模型，根据多层包覆部位实际情况，运用三维建模软件进行温控多层的曲面建模，所建立的曲面模型需完整地覆盖多层的包覆部位；

步骤2：将模型展开成若干子块，运用三维建模软件Pro/Engineer中的钣金模块将多层曲面模型展开成n(n≥1)个二维图形块；

步骤3：子块拼接，首先，如果n≥2则需根据三维模型中边界邻接关系将二维图形块拼接在一起；然后，测量二维图形块中与三维曲面模型相对应的关键尺寸，并与三维曲面模型的测量结果进行比对，误差需控制在1‰以内；

步骤4：添加翻边、搭接工艺余量，多层二维图形形成后，根据工艺经验在外轮廓处添加翻边及搭接余量，一般而言，翻边量为25mm左右，搭接量为30mm左右；至此，即可形成包覆在复杂三维型面上的多层的二维图纸。

子流程II

子流程II适用于多层包覆在二维平面上的情况，操作步骤如下：

步骤1：绘制多层图形外轮廓，在卫星舱板结构图的基础上，结合多层包覆、搭边技术要求，得到多层图形的外轮廓；

步骤2：加入销钉孔，在步骤1得到的多层图纸的基础上，结合卫星星表温控多层销钉布局图，在外轮廓图的相应位置加入销钉孔，形成包含外轮廓和销钉孔的多层图形；

步骤3：加入避让孔，在步骤2得到的多层图纸的基础上，根据仪器安装图、仪器外形图册、波导安装图及电缆安装图等输入条件，在图示上进行避让孔的绘制；一般而言，避让孔的尺寸是实际需避让对象(如仪器、波导)相应尺寸的1.05倍；

步骤4：加入工艺切开口，在步骤3得到的多层图纸的基础上，考虑多层上星取样、安装时的实际情况(如多层需从仪器头部套送至安装在舱板上的根部，而头部尺寸大于根部)，增加相应的工艺切开口；至此，即可完成包覆在二维平面上的多层的图纸。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种卫星星表温控多层的制造方法，包括以下步骤：绘制二维温控多层的图案、将该图案传送给数控裁剪机床、使用多层材料按照传送图案以1∶1比例进行裁剪、再进行包面膜和缝制以获得上述多层成品，其中，绘制二维温控多层的图案步骤包括两种方式，即基于卫星星表面待包覆部位的三维模型的多层二维展开步骤或基于卫星星表面待包覆部位的二维图纸进行组合绘制的步骤；

其中，所述基于卫星星表面待包覆部位的三维模型的多层二维展开步骤主要包括：

步骤1：建立待包覆部位的三维模型，该三维模型为多层曲面模型；

步骤2：将所述三维模型展开成若干子块，运用三维建模软件中的钣金模块将所述三维模型展开成n≥1的n个二维图形块；

步骤3：子块拼接，如果n≥2则需根据所述三维模型中边界邻接关系将二维图形块拼接在一起，再测量二维图形块中与所述三维模型相对应的关键尺寸，并与所述三维模型的测量结果进行比对，误差需控制在1‰以内；

步骤4：添加翻边、搭接工艺余量，添加翻边及搭接是指多层二维图形形成后，在外轮廓处添加翻边及搭接余量，翻边量为25mm左右，搭接量为30mm左右；所述基于卫星星表面待包覆部位的二维图纸进行组合绘制的步骤，主要包括：

步骤a：在卫星舱板结构图的基础上，结合多层包覆、搭边的技术要求，绘制获得卫星星表待包覆部位多层图形的外轮廓；

步骤b：在步骤a得到的多层图纸的基础上，结合卫星星表温控多层的销钉布局图，在外轮廓图的相应位置加入销钉孔，形成包含外轮廓和销钉孔的多层图形；步骤c：在步骤b得到的包含外轮廓和销钉孔的多层图形基础上，根据仪器安装图、仪器外形图册、波导安装图及电缆安装图的输入条件，进行避让孔的绘制，避让孔的尺寸是卫星星表上实际需避让对象相应尺寸的1.05倍；

步骤d：在步骤c得到的多层图纸的基础上，根据多层上星取样、安装时的实际情况，增加相应的工艺切开口。

2.如权利要求1所述的卫星星表温控多层的制造方法，其中，在所述裁剪步骤前，先利用牛皮纸进行预裁剪以确定图案与待包覆部位的匹配性。

3.如权利要求1所述的卫星星表温控多层的制造方法，其中，步骤1中建立待包覆部位的三维模型是指根据多层包覆部位实际情况，运用三维建模软件进行温控多层的曲面建模，所建立的曲面模型完整地覆盖多层的包覆部位。

4.如权利要求1所述的卫星星表温控多层的制造方法，其中，步骤2中所述的三维建模软件为Pro/Engineer、Solidworks、CATIA。

5.如权利要求1-4任一项所述的卫星星表温控多层的制造方法，其中，步骤c中所述实际需避让对象包括仪器和波导。

6.如权利要求1-4任一项所述的卫星星表温控多层的制造方法，其中，所述多层上星取样、安装时的实际情况是指多层从仪器头部套送至安装在舱板上的根部，头部尺寸大于根部。