中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司汉中精益制造中心 陕西汉中 723200
图1所示为起落架外筒花盘孔位置及产品结构,6个φ10H9孔中心线所在的圆相对基准A要满足0.05m m同轴度要求,花盘孔的位置及产品结构决定了其加工属于超长悬伸孔加工,产品热处理后硬度≥52HRC,要精确实现加工,对设备、刀具和夹具等方面有极高的技术要求。
产品加工原工艺是以2处φ为定位基准,使用T68镗床,采用如图2所示钻铰模,通过钻孔→扩孔→铰孔的流程完成加工,加工专用刀具如图3所示。加工出的产品存在较大的误差。
图1 起落架外筒花盘孔位置及产品结构
图2 采用钻铰模加工示意
图3 专用刀具
经分析,造成产品加工出现误差的原因如下。
1)专用镗具的前、后引导孔制造时存在位置误差。
2)镗床准确定位到6个引导孔时存在定位误差。
3)镗具引导套孔径≤8mm,导致加工刀具的工作部位刚性不足。
4)孔所处的位置决定了其属于超长悬伸孔加工,加工刀具悬伸太大。
5)加工材料硬度过高,钻孔时孔的位置度已存在误差,扩孔→铰孔已无法校正。
6)刀具引导部位与夹具引导套存在必要的间隙。
以上因素的存在,导致产品加工后的几何公差无法满足图4所示的装配需求。
图4 装配图
对原加工方案进行改进,以2处φ为定位基准,采用如图5所示卧式加工中心,通过钻孔→镗孔→铰孔的流程完成加工。
图5 卧式加工中心加工示意
方案改进后具有以下优点。
1)卧式加工中心通过2处φ基准可实现准确装夹找正,并能精确确定孔的加工原点,提供高的重复定位精度。
2)如图6所示,使用肯纳超长悬伸液压刀柄安装配套刀具,充分提高了加工刀具的刚性,并通过镗削加工对孔位进行了有效校正。
3)采用可调节夹具可弥补产品2处φ基准偏差所产生的孔位误差。
图6 使用超长悬伸液压刀柄安装配套刀具
方案改进后需要解决的问题还有:由于刀柄悬伸加大,在重力作用下对孔位坐标位置及加工参数影响的测定如何进行。
解决方案:刀具悬伸和加工方案在与产品加工一致的情况下,通过一组试件的加工(见图7),测定出孔位坐标的修正值及刀具的切削参数,并在数控加工程序中进行固化来控制产品的质量。
图7 加工试件
通过工艺改进,使外筒类超长悬伸花盘孔的加工质量满足了设计要求,产品质量稳定,改进后的方案解决了装配时存在的干涉问题,保证了机构运动的灵活性和尺寸精度,减少了修配环节,为同构型起落架的制造提供了标准。