淺談航天用微特電機(jī)多余物的預(yù)防和控制

陳湜蘭，張 瑗，周 玲，黃飛華

(中國電子科技集團(tuán)公司第二十一研究所，上海 200233)

0 引 言

多余物是指產(chǎn)品中存在的由外部進(jìn)入或內(nèi)部產(chǎn)生的與產(chǎn)品規(guī)定狀態(tài)不符的物質(zhì)[1]。航天型號(hào)任務(wù)是一項(xiàng)復(fù)雜龐大的工程，近些年由于型號(hào)任務(wù)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的多余物導(dǎo)致質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生，甚至影響了發(fā)射和在軌任務(wù)。

為此，航天系統(tǒng)針對多余物的防控也先后發(fā)布了很多標(biāo)準(zhǔn)文件和產(chǎn)品保證規(guī)定，要求對于運(yùn)動(dòng)部件、連接結(jié)構(gòu)、貯箱、管路、電子和機(jī)電產(chǎn)品、器件等重點(diǎn)產(chǎn)品，進(jìn)行再分析、再確認(rèn)，梳理易產(chǎn)生多余物和不易檢測、清除多余物的環(huán)節(jié)；分析多余物可能造成的影響，通過改進(jìn)設(shè)計(jì)有效控制多余物的影響，同時(shí)降低產(chǎn)品對多余物的敏感性，提高產(chǎn)品的健壯性。

微特電機(jī)產(chǎn)品無疑是航天型號(hào)任務(wù)配套的重點(diǎn)單機(jī)，本文針對航天用微特電機(jī)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、試驗(yàn)、包裝和流轉(zhuǎn)等過程中對于多余物的控制，提出幾點(diǎn)初步的認(rèn)識(shí)，供讀者參考。

1 微特電機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn)

微特電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間轉(zhuǎn)換的重要功能單機(jī)產(chǎn)品，它一般由轉(zhuǎn)子、軸承、定子、機(jī)殼、端蓋和引出線等幾部分組成，其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、磁鋼等組成，定子由定子鐵心和繞組等組成，典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 航天用微特電機(jī)結(jié)構(gòu)圖

航天用微特電機(jī)多余物的預(yù)防和控制必須通過認(rèn)真分析產(chǎn)品研制全過程的各環(huán)節(jié)(5M1E)，即從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測各方面識(shí)別，才能有效制定相應(yīng)預(yù)防和控制措施[2]，如圖2所示。

圖2 航天用微特電機(jī)多余物預(yù)防和控制魚骨圖

2 產(chǎn)品多余物預(yù)防和控制

2.1 設(shè)計(jì)過程

微特電機(jī)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮多余物的預(yù)防和控制要求，一般可從材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和檢查驗(yàn)證等幾方面著手。

2.1.1 材料選用

微特電機(jī)產(chǎn)品所選用的材料必須考慮易加工且不易產(chǎn)生多余物，如在正常使用環(huán)境及有效期內(nèi)所有材料不易發(fā)生氧化、腐蝕、掉屑等現(xiàn)象。同時(shí)應(yīng)充分考慮安裝配合面材料由于磨損或咬死產(chǎn)生的多余物，如轉(zhuǎn)軸和機(jī)殼應(yīng)考慮材料的硬度和耐磨性能，并選擇含鎳的不銹鋼金屬；鋁合金材料螺孔應(yīng)規(guī)定螺釘擰入次數(shù)。

產(chǎn)品選用的磁鋼屬吸附性強(qiáng)的材料，必須在加工、使用時(shí)采取相應(yīng)保護(hù)措施，如增加鈦合金磁鋼護(hù)套，加工、試驗(yàn)過程中避免接觸金屬細(xì)屑，流轉(zhuǎn)過程中需隔離或單獨(dú)放置。

2.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在微特電機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮便于清除多余物，如避免存在不易清理的盲腔；零部件加工邊緣倒角、倒圓、去毛刺、銳角倒鈍；殼體的防護(hù)等級設(shè)計(jì)(防塵、防水)。為避免螺紋孔產(chǎn)生的多余物落入機(jī)殼內(nèi)部的隱患，應(yīng)采用盲孔設(shè)計(jì)。

2.1.3 工藝設(shè)計(jì)和檢查驗(yàn)證

在產(chǎn)品檢查驗(yàn)證時(shí)，首先應(yīng)考慮生產(chǎn)試驗(yàn)環(huán)境要求，在設(shè)計(jì)文件中規(guī)定重點(diǎn)控制部位及產(chǎn)品生產(chǎn)、試驗(yàn)場地、裝配環(huán)境要求；其次是提出合理的工藝設(shè)計(jì)要求，合理選擇表面涂覆材料和熱處理、表面處理方法，保證產(chǎn)品在規(guī)定的使用環(huán)境條件下不脫漆、不脫鍍層、不發(fā)生氧化腐蝕生銹、不發(fā)生脆化斷裂，規(guī)定對加工過程中殘余漆、殘余膠等的處理要求，并規(guī)定必要的檢查要求，如產(chǎn)品合蓋前影像記錄、多余物檢驗(yàn)控制點(diǎn)照片等多媒體記錄。

2.2 工藝過程

微特電機(jī)產(chǎn)品需進(jìn)行設(shè)計(jì)工藝性分析，在制定工藝總方案、工藝流程和路線時(shí)就進(jìn)行多余物預(yù)防和控制識(shí)別，并在具體的工藝方法中明確提出多余物預(yù)防和控制實(shí)施細(xì)則，并設(shè)置檢查記錄表單。

2.2.1 工藝流程

在產(chǎn)品工藝流程和路線策劃時(shí)，應(yīng)充分考慮工藝布局，有些工序需物理隔離操作；本工序加工所產(chǎn)生的多余物盡量在本工序處理完畢，如無法完全處理干凈的則需考慮檢查手段或進(jìn)行設(shè)置專門“清洗”工序。

2.2.2 工藝方法

工藝師應(yīng)合理選用并制定產(chǎn)品工藝方法，應(yīng)防止多余物的產(chǎn)生，或考慮便于清除多余物的工藝方法。在微特電機(jī)產(chǎn)品加工工藝選用中，應(yīng)同時(shí)考慮工藝步驟、加工材料性質(zhì)、工序可能產(chǎn)生的多余物種類、多余物產(chǎn)生和滯留的位置，更為重要的是識(shí)別多余物的檢查手段和解決措施。經(jīng)過多年的工藝加工經(jīng)驗(yàn)累積，形成了航天用微特電機(jī)典型工藝多余物產(chǎn)生和解決措施，如表1所示。

2.2.3 檢查記錄

在易產(chǎn)生多余物的加工點(diǎn)或關(guān)鍵重要控制點(diǎn)，如下線焊接、產(chǎn)品裝配工序時(shí)，應(yīng)設(shè)置多余物檢驗(yàn)環(huán)節(jié)并制定相應(yīng)的多余物檢查記錄表單，表單可包括：檢驗(yàn)要求、工具、方法和照片記錄、多媒體影像記錄要求等。

2.3 生產(chǎn)和試驗(yàn)過程

生產(chǎn)和試驗(yàn)過程才是多余物控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)和工藝提出要求的同時(shí)，需要強(qiáng)有力的執(zhí)行和及時(shí)的反饋，才能有效預(yù)防和控制多余物，以下從影響生產(chǎn)和試驗(yàn)的幾個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行分析。

2.3.1 人員要求

從事微特電機(jī)生產(chǎn)和試驗(yàn)人員必須經(jīng)過含有多余物預(yù)防和控制內(nèi)容的崗前培訓(xùn)，考核合格后持證上崗，同時(shí)還應(yīng)定時(shí)復(fù)訓(xùn)和不定期抽查考核。因人員因素是不可控因素，故需加強(qiáng)人員的質(zhì)量意識(shí)宣貫教育。提高人員技能水平，在按章操作時(shí)可有效減少返工和重復(fù)次數(shù)，減少多余物產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 設(shè)備要求

對于生產(chǎn)設(shè)備、檢驗(yàn)設(shè)備等，在策劃工藝時(shí)需分析識(shí)別是否會(huì)產(chǎn)生多余物，包括設(shè)備使用時(shí)自身可能產(chǎn)生多余物或加工過程中產(chǎn)生的加工余料，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)，制定清除多余物的多項(xiàng)措施。生產(chǎn)設(shè)備還應(yīng)定期點(diǎn)檢、維護(hù)保養(yǎng)，定制管理；檢驗(yàn)設(shè)備應(yīng)定期維護(hù)檢定，定制放置，也可使用不同的檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行多余物檢查比對工作，累積使用經(jīng)驗(yàn)；工裝模具應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品專門制定、建立登記臺(tái)賬的有效管理制度。

2.3.3 環(huán)境要求

環(huán)境要求在多余物預(yù)防和控制中也是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制能有效降低外來多余物對于產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。普通生產(chǎn)加工試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)保持整潔有序，人員應(yīng)按規(guī)定要求著裝，不得攜帶與工作無關(guān)的物品；機(jī)加工場地應(yīng)定時(shí)清理處置鐵屑；繞嵌線場地應(yīng)配備留屑鉗、吸塵器等工具和輔助物品；加工臺(tái)面應(yīng)時(shí)刻保持干凈，并設(shè)置多余物隔離放置區(qū)；對于產(chǎn)品裝配工序應(yīng)在潔凈廠房內(nèi)進(jìn)行，并制定嚴(yán)格的操作和管理規(guī)定，杜絕再次機(jī)加工。

2.4 包裝和流轉(zhuǎn)過程

產(chǎn)品在生產(chǎn)試驗(yàn)工序過程中，對易受損傷或易受多余物損害的零部件應(yīng)安裝防護(hù)蓋和罩子；在流轉(zhuǎn)、搬運(yùn)過程中使用的周轉(zhuǎn)箱、運(yùn)輸搬運(yùn)設(shè)備等，應(yīng)確保清潔、無多余物；送裝前，檢查零部件是否損壞和存在多余物并清點(diǎn)數(shù)量；對于暫時(shí)不裝配的零部件應(yīng)用防塵布蓋好，防止灰塵進(jìn)入產(chǎn)品中，及時(shí)入庫存儲(chǔ)。

對有磁性的零部件，應(yīng)適當(dāng)采用專用防護(hù)裝置，避免其與鐵屑、螺釘及其他零部件相吸；對有盲孔的零部件應(yīng)隔離放置，防止多余物掉入盲孔。

包裝材料應(yīng)不易產(chǎn)生多余物，并且不能對產(chǎn)品造成污染；包裝前應(yīng)去除表面多余物，并進(jìn)行干燥處理；產(chǎn)品入成品庫后，應(yīng)及時(shí)包裝；定期對成品庫進(jìn)行檢查，保證其清潔整齊且沒有多余物。

3 結(jié) 語

隨著我國逐步邁入科技強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國和航天強(qiáng)國的新時(shí)代，航天用微特電機(jī)多余物的預(yù)防和控制應(yīng)以預(yù)防為主，需要全員參與、全過程控制，才能有效避免多余物對產(chǎn)品帶來的風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)生的影響。