轉桿加工工藝研究

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

轉桿加工工藝研究

何東敏 常久青 閆 龍 朱德生 朱 穎

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

本文研究了轉桿的加工工藝方法和加工技巧，通過工藝分析和加工試驗，攻克了轉桿深孔加工精度難以保證、特殊螺紋加工及波紋的控制、螺紋噴丸表面質量控制等難題。介紹了特殊螺紋的加工和螺紋波紋控制方法，以及螺紋噴丸表面質量控制方法，加工出符合技術要求的轉桿，完成了轉桿加工工藝研究，有效提升了零件的制造水平，同時也為今后類似零件的研制提供技術支持。

轉桿；加工；工藝；研究

1 轉桿零件分析

1.1 零件結構分析

零件Φ230（外徑）×Φ160（內徑）×1300（長度），該深孔軸類零件的深孔加工，因系統剛性差，強度低，切削易產生振動、波紋，影響深孔加工精度。

左端內孔為特殊內螺紋，右端內孔為特殊內左螺紋，中間為特殊外螺紋，螺紋標準獨特，類似于API螺紋，螺紋牙型為梯形錐度螺紋，錐度小，螺距大，零件加工余量大，屬于復雜螺紋加工。螺紋部位要求噴丸，通過得到規定位置的殘余壓應力，從而增強疲勞強度和抗應力腐蝕能力。

1.2 加工工藝分析及難點

（1）深孔加工中因系統剛性差，強度低，切削易產生振動、波紋，影響深孔加工精度。

（2）特殊螺紋錐度極小，螺紋軸向尺寸難以控制是加工研制難點。

（3）解決特殊螺紋振紋問題是加工難點。

（4）螺紋噴丸表面質量控制是研制難點。

2 轉桿加工方法及加工技巧

2.1 深孔加工

深孔加工是封閉式加工，其加工狀態不可視，加工時是否順利只能靠加工者的經驗和聲音來判斷，若刀桿的震動情況加大，切屑也翹起了花邊，就應該及時更換刀片，否則有可能損傷刀體。

首先必須解決深孔加工中因系統剛性差，強度低，切削易產生振動、波紋，影響深孔加工精度的問題。實心棒料鉆孔時去除余量較多，零件的變形控制和零件的同軸度保證成為加工難點，根據零件的結構特點，在鉆孔前要在零件的一端加工坡口，坡口主要是用于與深孔鉆鏜床的授油器配合，起到支撐和密封的作用，這樣在鉆孔時不容易把孔鉆偏，在加工坡口的同時加工找正帶，找正帶與坡口為同一次加工，同軸度即可保證。

2.2 轉桿特殊螺紋的加工

2.2.1 特殊螺紋軸向尺寸控制

螺紋類似于API螺紋，精度高，牙型為梯形錐度，錐度很小，螺距大，加工中還必須嚴格控制螺紋軸向尺寸，針對試制中出現的軸向尺寸超差問題，采取相應措施，通過錐度可以知道徑向進刀0.01，軸向可走0.32，根據錐度掌握軸向與徑向的關系，換算確定進刀量，加工中勤用螺紋量規測量量規到零件端面的距離，經過試驗掌握了規律，取得很好效果。

2.2.2 特殊螺紋表面波紋控制

由于該螺紋加工余量大，加工中出現螺紋表面嚴重波紋，主要是由于長細管結構剛性不足，在工藝上提高加工剛度，車螺紋刀具按美制標準設計專用螺紋刀具，加工工藝在試制中針對出現的問題采取相應措施，采取去余量時采用偏刀，較大的前、后角，減少擠壓變形，將零件纏膠皮，刀桿纏膠皮防震、制作專用防震堵頭，自制刀夾，刀桿制作防震刀套，加工軸類零件內腔，自制特殊螺紋減震刀套，自制刀架等措施減少特殊螺紋刀具刀桿振動，并修整中心架接觸部位的磨損，防止加工中發生振動，有效解決了螺紋表面波紋問題。

3 螺紋噴丸表面質量控制

轉桿螺紋部位通過噴丸，得到規定位置的殘余壓應力，從而增強疲勞強度和抗應力腐蝕能力，在噴丸加工中必須明確規定以下控制要求：

（1）加工前轉桿在移動和懸掛的時候，特殊螺紋表面必須帶著螺紋保護套，吊裝的時候，內孔不允許放置任何東西，在外徑上允許使用皮帶吊裝。

（2）噴丸前，零件的噴丸區域所有輪廓線必須完成，所以毛刺必須去除，所以尖邊和轉角必須有一個適合半徑，必須在尺寸和表面狀態的要求內，所有熱處理，機加和磨拋必須在噴丸前完成，使得噴丸后能得到完整的覆蓋率，且不能有變形。

（3）對不需要噴丸區域進行遮蔽，封嚴面不允許噴丸。

（4）為了控制特殊螺紋噴丸后尺寸和表面狀態的微小變化影響螺紋量規的通過，螺紋在加工中，中徑尺寸應內控在公差范圍內，尺寸偏小預留0.01余量。

（5）螺紋退刀槽和螺紋鉆鋌卸荷槽必須進行噴丸。對這些表面的狀態規定，參考噴丸前的表面狀態。所以其它表面，除了鄰近螺紋的O環槽，都必須滿足噴丸過后規定的粗糙度值。

（6）內螺紋和外螺紋連接件必須噴丸，按照要求的噴丸區域噴丸完成以后，需要有完整目視覆蓋率，零件表面覆蓋率200%，噴丸以得到規定位置的殘余壓應力，從而增強疲勞強度和抗應力腐蝕能力。

（7）控制噴丸的工藝方法對噴丸質量影響較大，特別是螺紋零件，噴丸強度與壓應力層的深度有密切的關聯，必須嚴格控制噴丸強化工藝參數，噴丸材料和規格、噴丸壓力、彈丸流量、噴射角度、噴射時間及噴嘴的尺寸結構等。

結語

轉桿的試制成功，標志著黎明公司在轉桿加工方面取得了豐富的工藝實踐經驗，這一類產品在軍民用工業產品領域有著廣泛的應用前景和很大的市場需求，可為企業贏得更大經濟效益，特別是在特殊螺紋加工等方面，取得了技術創新成果。

[1] 李敏.等壁厚螺桿鉆具定子加工工藝研究[D].西南石油大學， 2006.

TH16

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