某型號航空零件后壁接頭工藝技術攻關與實施*

尹　霞　陳土軍　唐　波

(①湖南化工職業技術學院機電工程學院，湖南 株洲 412011;②中航工業南方航空動力分公司，湖南 株洲 412000)

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某型號航空零件后壁接頭工藝技術攻關與實施*

尹霞①陳土軍①唐波②

(①湖南化工職業技術學院機電工程學院，湖南 株洲 412011;②中航工業南方航空動力分公司，湖南 株洲 412000)

航空產品后壁接頭零件尺寸超差嚴重的現象。通過采用改進工裝夾具，根據工件實際值進行基準換算等措施，產品加工質量得到保證。

后壁接頭；尺寸超差；基準換算；加工質量

1　存在的問題

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批產品。但是實際生產情況是：大多數工件在加工過程中就已經報廢了，送進車間檢驗的工件很少，并且100%的工件需要經過鉗工進行返修。又投產144件，在多次返修后，合格率僅為13%，報廢率高達87%。這樣直接導致企業無法承接后續訂單，該圖號的加工生產一度停滯。

為此成立了攻關小組。課題組通過大量實驗，對現場加工的86件進行了調研和數據分析，主要問題集中在以下幾個尺寸(如表1)：

表1主要問題尺寸

部位主要問題處理方案檢測結果2.2+0.050實際尺寸:2.255(除22#、23#、45#、66#、76#、101#、102#合格,其余產品不合格)5±0.1實際尺寸: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)內孔壁上有劃痕(25#、85#、71#、84#、86#)(2)一側面有臺(103#)R不全(101#)鉗工返修直接報廢位置度公差?0.1多次計量不合格;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，在計量過程中基準為φ34 μm的內孔弧面，由于該零件是只占圓周的1/19，導致在計量過程中基準取值不可靠，計量尺寸不準確，不能正確指導生產。

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

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

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

(5)工件在加工過程中，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致的加工誤差超出公差要求，工件成批報廢 。

(6)超差尺寸的形成主要分布在圖2所示的3道工序。

2　工藝技術改進的具體實施

(1)通過與計量員商討后，明確在80工序計量φ2.5+0.1mm孔對A、B、C的位置度工藝要求φ2.5+0.1mm孔對A、B、C的位置度工藝要求φ0.05 mm時，將φ34 mm的基準孔過程實測值記錄一并告知計量員，計量員可以根據內孔實際值進行基準換算，這樣計量結果準確可靠。

(3)在工件裝夾剛性得到提高的情況下，改進切削參數。將主軸轉速由500 r/min提高至3 000 r/min，將φ12 mm的合金銑刀取代原來的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現了原先2道數控工序和1道線切割工序的合并進行加工，通過一次裝夾加工完成保證工件的尺寸精度和位置精度。

3　項目應用情況及效益

(1)零件成品見圖5，主要問題尺寸改進前后合格率對比見表2。

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

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

表2主要問題尺寸改進前后合格率對比

尺寸/mm改進前/%改進后/%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，準時交付由13%提高到100%。

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

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

[3]蔣宇平. 薄壁結構件銑削加工穩定性分析研究[D]. 上海：上海交通大學，2015.

[4]文桂清. 精密復雜鈦合金零件制造工藝技術研究[D].南京：南京理工大學，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，高級技師。主要研究方向為機械制造與自動化、機電典型設備的安裝調試與維修。

(編輯孫德茂)(2016-01-26)

160841

* 中國職教學會院校技能競賽工作委員會規劃課題(jszy2015028)