某型號(hào)航空零件后壁接頭工藝技術(shù)攻關(guān)與實(shí)施*

尹　霞　陳土軍　唐　波

(①湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖南 株洲 412011;②中航工業(yè)南方航空動(dòng)力分公司，湖南 株洲 412000)

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某型號(hào)航空零件后壁接頭工藝技術(shù)攻關(guān)與實(shí)施*

尹霞①陳土軍①唐波②

(①湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖南 株洲 412011;②中航工業(yè)南方航空動(dòng)力分公司，湖南 株洲 412000)

航空產(chǎn)品后壁接頭零件尺寸超差嚴(yán)重的現(xiàn)象。通過(guò)采用改進(jìn)工裝夾具，根據(jù)工件實(shí)際值進(jìn)行基準(zhǔn)換算等措施，產(chǎn)品加工質(zhì)量得到保證。

后壁接頭；尺寸超差；基準(zhǔn)換算；加工質(zhì)量

1　存在的問(wèn)題

航空零件后壁接頭(圖1)，它是眾多航空零件中外形較小的產(chǎn)品，但是零件尺寸精度和位置精度要求很高。訂單投入7批產(chǎn)品。但是實(shí)際生產(chǎn)情況是：大多數(shù)工件在加工過(guò)程中就已經(jīng)報(bào)廢了，送進(jìn)車間檢驗(yàn)的工件很少，并且100%的工件需要經(jīng)過(guò)鉗工進(jìn)行返修。又投產(chǎn)144件，在多次返修后，合格率僅為13%，報(bào)廢率高達(dá)87%。這樣直接導(dǎo)致企業(yè)無(wú)法承接后續(xù)訂單，該圖號(hào)的加工生產(chǎn)一度停滯。

為此成立了攻關(guān)小組。課題組通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工的86件進(jìn)行了調(diào)研和數(shù)據(jù)分析，主要問(wèn)題集中在以下幾個(gè)尺寸(如表1)：

表1主要問(wèn)題尺寸

部位主要問(wèn)題處理方案檢測(cè)結(jié)果2.2+0.050實(shí)際尺寸:2.255(除22#、23#、45#、66#、76#、101#、102#合格,其余產(chǎn)品不合格)5±0.1實(shí)際尺寸:4.885(42#)鉗工返修尺寸2.2+0.050超差比例為91.9%。24-0.1-0.2實(shí)際尺寸:23.25～23.78(101#、105#、102#、100#、106#)23.92(103#、65#、94#、88#、80#、61#、69#、90#、98#、77#、47#、96#、81#)20-0.1實(shí)際尺寸:2.05(全部工件)基本合格鉗工返修尺寸24-0.1-0.2超差比例20.9%。尺寸2超差比例100%。外觀(1)內(nèi)孔壁上有劃痕(25#、85#、71#、84#、86#)(2)一側(cè)面有臺(tái)(103#)R不全(101#)鉗工返修直接報(bào)廢位置度公差?0.1多次計(jì)量不合格;Ra0.8μm的表面粗糙度不合格。

(1)80工序φ2.5 μm孔的位置度工藝要求為0.05 μm，在計(jì)量過(guò)程中基準(zhǔn)為φ34 μm的內(nèi)孔弧面，由于該零件是只占圓周的1/19，導(dǎo)致在計(jì)量過(guò)程中基準(zhǔn)取值不可靠，計(jì)量尺寸不準(zhǔn)確，不能正確指導(dǎo)生產(chǎn)。

(2)80工序和85工序銑工件2.20+0.05mm的正反面用了一套數(shù)控夾具STM309/0005兩次裝夾，很難保證加工的臺(tái)階兩邊尺寸一致。

(3)夾具沒(méi)有側(cè)向壓緊裝置，A基準(zhǔn)和夾具的貼合全靠裝夾時(shí)用手頂緊，容易造成φ2.5+0.1 mm孔對(duì)A、B、C的位置度φ0.1 mm超差。

(4)壓板單點(diǎn)壓緊裝夾剛性差，容易造成切削振刀影響粗糙度。而靠鉗工手工拋光來(lái)獲取Ra為0.8 μm的表面粗糙度不但效率低下，而且常常導(dǎo)致尺寸失控。

(5)工件在加工過(guò)程中，由于工件外形很小，裝夾定位面只有3 mm×20 mm的面積，支靠面只有1.5 mm×5 mm的面積，因此工件重復(fù)定位精度差，為了保證工件最終客戶要求的尺寸精度，所以工序中尺寸公差被壓縮得很小，加工難度大大提高。即使這樣，也不能避免工件多次裝夾導(dǎo)致的加工誤差超出公差要求，工件成批報(bào)廢 。

(6)超差尺寸的形成主要分布在圖2所示的3道工序。

2　工藝技術(shù)改進(jìn)的具體實(shí)施

(1)通過(guò)與計(jì)量員商討后，明確在80工序計(jì)量φ2.5+0.1mm孔對(duì)A、B、C的位置度工藝要求φ2.5+0.1mm孔對(duì)A、B、C的位置度工藝要求φ0.05 mm時(shí)，將φ34 mm的基準(zhǔn)孔過(guò)程實(shí)測(cè)值記錄一并告知計(jì)量員，計(jì)量員可以根據(jù)內(nèi)孔實(shí)際值進(jìn)行基準(zhǔn)換算，這樣計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

(3)在工件裝夾剛性得到提高的情況下，改進(jìn)切削參數(shù)。將主軸轉(zhuǎn)速由500 r/min提高至3 000 r/min，將φ12 mm的合金銑刀取代原來(lái)的φ8 mm的合金銑刀，采用高速銑保證工件表面Ra為0.8 μm的粗糙度。

(4)在臥式加工中心上實(shí)現(xiàn)了原先2道數(shù)控工序和1道線切割工序的合并進(jìn)行加工，通過(guò)一次裝夾加工完成保證工件的尺寸精度和位置精度。

3　項(xiàng)目應(yīng)用情況及效益

(1)零件成品見(jiàn)圖5，主要問(wèn)題尺寸改進(jìn)前后合格率對(duì)比見(jiàn)表2。

另外，φ2.50+0.1mm孔對(duì)基準(zhǔn)A、B、C的位置度φ0.05 mm計(jì)量合格率為100%；表面粗糙度Ra為0.8 μm首末件計(jì)量分別為Ra為0.4 μm、Ra為0.3 μm，合格率提高到100% 。

(2)2015年7月份，我們使用新的數(shù)控夾具，對(duì)重新投入生產(chǎn)的58件零件進(jìn)行工序合并加工，并且用該新的工藝方法對(duì)老工藝加工遺留下來(lái)的66件不合格品進(jìn)行補(bǔ)充加工，一次交檢合格率為91% 。

表2主要問(wèn)題尺寸改進(jìn)前后合格率對(duì)比

尺寸/mm改進(jìn)前/%改進(jìn)后/%2.2+0.0508.198.3920-0.1097.5824-0.1-0.279.195.16

(3)工件的加工效率提高3倍以上，大大縮短了交付周期，準(zhǔn)時(shí)交付由13%提高到100%。

[1]曹文軍，杜成立，高濤. 基于立臥轉(zhuǎn)換數(shù)控技術(shù)的復(fù)雜接頭類零件的高效加工工藝研究[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2013(11)：103-106.

[2]李鎮(zhèn). 復(fù)雜薄壁支架零件精密加工工藝研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2015.

[3]蔣宇平. 薄壁結(jié)構(gòu)件銑削加工穩(wěn)定性分析研究[D]. 上海：上海交通大學(xué)，2015.

[4]文桂清. 精密復(fù)雜鈦合金零件制造工藝技術(shù)研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2013.

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Research and implementation of the technology for the rear wall joint of a certain type of aircraft parts

YIN Xia①, CHEN Tujun①, TANG Bo②

(①Department of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Chemical Vocational Technology Collage,Zhuzhou 412011，CHN; ②Energy Branch Company, China National South Aviation Industry Co., Ltd., Zhuzhou 412000，CHN)

Due to the size over tolerance of the rear wall joint of aircraft parts, the quality of workpeices processing can be fully guaranteed not only by using improved fixture, but also masures as the reference conversion though actual value of the parts.

rear wall joint; size over tolerance; reference conversion; processing quality

TH162

B

10.19287/j.cnki.1005-2402.2016.08.030

尹霞，女，1971年生，教研室主任，副教授，高級(jí)技師。主要研究方向?yàn)闄C(jī)械制造與自動(dòng)化、機(jī)電典型設(shè)備的安裝調(diào)試與維修。

(編輯孫德茂)(2016-01-26)

160841

* 中國(guó)職教學(xué)會(huì)院校技能競(jìng)賽工作委員會(huì)規(guī)劃課題(jszy2015028)