航空發(fā)動(dòng)機(jī)焊接短軸加工的過程控制

孫 琛，吳 朋

沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧沈陽(yáng) 110043

0 引言

民用大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期長(zhǎng)，技術(shù)難度大，尤其像軸類等高轉(zhuǎn)速的重要旋轉(zhuǎn)類零件，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝方法復(fù)雜，特種工藝種類多，過程控制顯得尤為重要。國(guó)外大型發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司如羅羅公司等，雖然大部分零件已實(shí)現(xiàn)全球采購(gòu)，但對(duì)于核心零部件，長(zhǎng)期以來依然堅(jiān)持自己制造。短軸項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)首次承接的羅羅公司的敏感類旋轉(zhuǎn)零件，并為此建立了專門的生產(chǎn)線，引進(jìn)了數(shù)控車床、銑床、磨床、平衡機(jī)等設(shè)備，完成了X 光檢測(cè)、火焰噴涂、磁粉檢測(cè)、噴漆、清洗等特種工藝的NADCAP 認(rèn)證，在羅羅公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)的支持下，形成了完善的控制體系，能夠保證零件的按時(shí)交付。

1 短軸加工的典型工藝

焊接短軸零件是發(fā)動(dòng)機(jī)中高速旋轉(zhuǎn)件，屬敏感類零件。某零件由法蘭盤(軸前端)、軸承環(huán)、封嚴(yán)環(huán)(軸后端)三種零件焊接而成。該零件尺寸精度高，以軸承環(huán)為例，其圓度和垂直度要求為0.005mm；加工工序多，共計(jì)93 道工序，包括車、銑、磨、裝配等機(jī)加工序，特種工藝包括電子束焊、去應(yīng)力處理、X 光檢測(cè)、硝酸腐蝕清洗、磁粉檢測(cè)、等離子噴涂、硬度測(cè)試和噴漆；尺寸檢測(cè)多，共計(jì)258 個(gè)尺寸需要檢測(cè)。因此需要在多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)控制。

典型的短軸加工工藝方法如下:

MEC0 毛料檢查→MEC5 集件準(zhǔn)備→EC10 清洗→EC15 電子束焊→MEC18 目視檢查→EC20 X 光→EC30 去應(yīng)力處理→EC32 硬度測(cè)試→MEC35 研磨→MEC40 環(huán)磨→MEC45 環(huán)磨→EC50 外圓磨→EC55 車型面和法蘭端→EC60 車內(nèi)外型面→EC65 鉆孔→EC70 銑加工→MEC75 清洗→MEC80 去毛刺→MEC85 研磨→EC90 內(nèi)圓磨→EC95 內(nèi)圓磨→EC100 車型面→MEC105 →MEC110 尺寸檢測(cè)→EC115 X 光→MEC120 目視檢查→EC125 硝酸腐蝕清洗及去黑斑→MEC130 清洗→EC135磁粉檢測(cè)→EC140 等離子噴涂→MEC145 清洗→EC150 噴漆→MEC155 噴漆檢驗(yàn)→EC160 外圓磨→EC165 內(nèi)圓磨→EC170內(nèi)圓磨→MEC175 車加工→MEC180 去毛刺→EC185 硬度測(cè)試→MEC190 最終檢驗(yàn)→EC198 磁粉檢測(cè)→MEC200 目視檢查→MEC205 集件準(zhǔn)備→MEC210 清洗→MEC215 裝配→MEC220 檢驗(yàn)→EC225 補(bǔ)噴漆→MEC230 標(biāo)印→MEC235 拋光→MEC240 目視檢查→MEC245 最終檢驗(yàn)→MEC250 防腐保護(hù)→MEC255 入庫(kù).

2 過程控制點(diǎn)

2.1 項(xiàng)目管理

短軸零件的加工過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，平均一個(gè)零件的加工周期在80 天左右，涉及多個(gè)關(guān)鍵工序，應(yīng)組建一個(gè)跨部門的多職能項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，涵蓋技術(shù)質(zhì)量生產(chǎn)各系統(tǒng)，統(tǒng)籌規(guī)劃，制造項(xiàng)目計(jì)劃書，明確節(jié)點(diǎn)，建立里程碑，從原材料采購(gòu)階段開始策劃，以零件加工過程為主線，協(xié)調(diào)各職能部門的活動(dòng)。并廣泛采用可視化管理看板，在加工過程中監(jiān)控零件動(dòng)態(tài)，在重點(diǎn)工序進(jìn)行控制，防止加工過程中產(chǎn)生瓶頸。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境控制

短軸零件的材料成分為低碳鋼，若長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行涂油保護(hù)，軸承環(huán)極易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，因此需要對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的控制。對(duì)于機(jī)加現(xiàn)場(chǎng)，需要保持通風(fēng)干燥，濕度滿足設(shè)備所要求的范圍；對(duì)于噴漆現(xiàn)場(chǎng)，有嚴(yán)格的溫濕度控制要求，溫度應(yīng)控制在15℃～30℃，濕度控制在35%～60%，超出范圍禁止進(jìn)行噴漆操作；對(duì)于測(cè)量間與計(jì)量室的溫度應(yīng)控制在19℃～21℃，濕度應(yīng)在25%～55%范圍內(nèi)。要每天使用溫濕度記錄儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)實(shí)際數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，出現(xiàn)溫濕度超標(biāo)的情況應(yīng)停止工作。對(duì)進(jìn)出有溫濕度控制要求的區(qū)域，應(yīng)控制人員數(shù)量。

其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)，零件若大于8 小時(shí)無(wú)操作，應(yīng)進(jìn)行涂油保護(hù)以防止腐蝕。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的光照度要求，在非目視檢查區(qū)，光照度要求為700-1000 勒克斯，目視檢查區(qū)域光照度不低于1000 勒克斯。光照度應(yīng)每月進(jìn)行一次檢測(cè)，并做好記錄。

2.3 技術(shù)文件管理控制

敏感類零件的加工過程屬于工程控制工序，在工藝及加工參數(shù)固定，完成首件文件包并得到授權(quán)人員批準(zhǔn)后，不允許隨意變更；若有變更需要，需要提出固化工藝變更申請(qǐng)，在得到批準(zhǔn)后方可執(zhí)行變更。

各類外來技術(shù)文件的傳入，如外方原文設(shè)計(jì)圖紙、工程標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量文件等，需設(shè)定傳遞流程，保證信息傳遞的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

數(shù)控加工程序應(yīng)在特定位置存儲(chǔ)，并設(shè)置更改和訪問權(quán)限，防止程序非受控改動(dòng)。程序中應(yīng)含有防錯(cuò)機(jī)制，降低人為錯(cuò)誤發(fā)生的概率。

2.4 特種工藝控制

特種工藝工序的數(shù)據(jù)卡或操作指導(dǎo)書應(yīng)得到實(shí)驗(yàn)室的批準(zhǔn)，各項(xiàng)操作參數(shù)及環(huán)境參數(shù)應(yīng)保證在要求范圍內(nèi)。定期對(duì)特種工藝現(xiàn)場(chǎng)和工藝紀(jì)律進(jìn)行符合性檢查，若參數(shù)超標(biāo)，停止加工零件，并對(duì)受影響的零件隔離，由授權(quán)人員進(jìn)行評(píng)估和處理。對(duì)于有使用有效期的輔料，要有監(jiān)控的體系；特種工藝設(shè)備應(yīng)定期校驗(yàn)，防止設(shè)備超期使用對(duì)零件產(chǎn)生潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 不合格品品控制

產(chǎn)生不合格品后，由檢驗(yàn)員填寫記錄零件的超差情況，由發(fā)生單位負(fù)責(zé)提交預(yù)審理系統(tǒng)進(jìn)行審理，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。檢驗(yàn)室需將審理單的編號(hào)記錄在檢驗(yàn)記錄及流水卡片相應(yīng)特性的備注欄內(nèi)，并在流水卡片封面左上角標(biāo)注“超差”字樣。同時(shí)對(duì)超差零件拴掛黃色卡片進(jìn)行標(biāo)識(shí)，將被標(biāo)識(shí)后的不合格品送隔離區(qū)進(jìn)行隔離，隔離區(qū)必須有明顯的標(biāo)志。

2.6 測(cè)量系統(tǒng)管理

零件的檢測(cè)工序，測(cè)量程序和測(cè)量方法應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證。通過對(duì)比檢測(cè)，驗(yàn)證測(cè)量程序和方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性，即用第一套測(cè)量程序和方法對(duì)零件進(jìn)行多次檢測(cè)，對(duì)比測(cè)量結(jié)果之間的差異性；再用另一套獨(dú)立的測(cè)量程序和方法對(duì)同一零件進(jìn)行多次檢測(cè)，對(duì)比兩套測(cè)量結(jié)果之間的差異性。一般而言，差異性結(jié)果不超過10%，即符合差異性要求；特殊情況下，可視被測(cè)量尺寸的具體情況，在得到授權(quán)人員批準(zhǔn)后，將差異性結(jié)果放寬到20%。

2.7 放行管理

零件放行是生產(chǎn)過程中的重要一環(huán)，是檢查零件外觀狀態(tài)和零件證明文件（流卡、檢驗(yàn)記錄、超差信息處理等）的最后一關(guān)。應(yīng)開發(fā)切實(shí)可行的檢查單，對(duì)零件證明文件和外觀逐項(xiàng)檢查，記錄發(fā)現(xiàn)問題并定期匯總，并用統(tǒng)計(jì)方法和質(zhì)量工具對(duì)匯總結(jié)果進(jìn)行分析，將分析結(jié)果反饋到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)促進(jìn)其通過改進(jìn)提高零件質(zhì)量。

3 結(jié)論

零件的質(zhì)量取決于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過程控制，過程控制是一個(gè)需要全員參與的活動(dòng)。規(guī)范化的制度，標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，以及能適應(yīng)業(yè)務(wù)需要的高素質(zhì)員工，才能保證所生產(chǎn)的零件具有連續(xù)、穩(wěn)定的質(zhì)量狀態(tài)。

[1]C.Peters編著.SABRe供應(yīng)商管理系統(tǒng)要求.1版，2012，7.