圖1所示為旋轉(zhuǎn)套筒組合件，該零件具有尺寸精度要求高、薄壁易變形和裝配形位公差要求高的特點(diǎn)，且產(chǎn)品材料為難加工的A100鋼，該產(chǎn)品是飛機(jī)起落架轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)中的重要零件。起落架在裝配時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎性能達(dá)不到裝配要求的情況，經(jīng)分析主要問(wèn)題在于旋轉(zhuǎn)套筒和扇形齒輪內(nèi)、外圓不同軸，導(dǎo)致與外筒等發(fā)生嚴(yán)重干涉。通過(guò)反復(fù)論證，找到了解決旋轉(zhuǎn)套筒組合件超差的方法。
圖1 旋轉(zhuǎn)套筒組合件
圖2 鏜工夾具裝夾方式
（1）基體加工。旋轉(zhuǎn)套筒熱處理后，車工先加工外圓初基準(zhǔn)，以外圓初基準(zhǔn)來(lái)找正加工內(nèi)孔尺寸，再以內(nèi)孔尺寸加工外圓φ221f7、φ216h8等尺寸。由于找正基準(zhǔn)不統(tǒng)一，且能找正的基準(zhǔn)范圍小于加工區(qū)域，導(dǎo)致誤差累積，造成加工后配合部位內(nèi)孔與外圓不同軸，部分工藝尺寸需要借加工，很難保證產(chǎn)品加工質(zhì)量。
（2）組合件加工。鉗工冷縮法安裝完襯套后，襯套內(nèi)孔及端面留有0.5mm的加工余量，需采用圖2所示裝夾方式進(jìn)行內(nèi)孔及端面的精加工，但此時(shí)只能找正有加工余量的襯套內(nèi)孔，無(wú)法復(fù)查零件外圓基準(zhǔn)情況，而襯套冷縮安裝有一定變形，導(dǎo)致基準(zhǔn)誤差的累積，使產(chǎn)品的形位公差要求難以保證。
抽查3件組件進(jìn)行計(jì)量，以內(nèi)孔φ150H8、φ155+0.10 +0.04mm為基準(zhǔn)，在基準(zhǔn)N、B圓度保證的情況下，相關(guān)尺寸同軸度如附表所示。
由附表可見(jiàn)，零件組合件狀態(tài)下，同軸度尺寸超差嚴(yán)重，無(wú)法滿足裝配需求，導(dǎo)致部分旋轉(zhuǎn)套筒零件報(bào)廢。該產(chǎn)品僅模鍛件23萬(wàn)元/件，給公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。為解決此類問(wèn)題，制定了加工工藝解決方案，并對(duì)輔助夾具進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
針對(duì)產(chǎn)品超差問(wèn)題，分析旋轉(zhuǎn)套筒的加工流程及加工尺寸，選擇以基體底孔φ155+0.1+0mm尺寸為基準(zhǔn)尺寸，使用膨脹心軸定位夾具，統(tǒng)一基體及組合件加工定位基準(zhǔn)，盡可能減少誤差累積，制定以下改進(jìn)方案。
（1）夾具設(shè)計(jì)及制造。為了提高φ155+0.1 +0mm孔與心軸的定位精度，采購(gòu)了肯納公司φ155mm膨脹心軸（見(jiàn)圖3），由于該膨脹心軸定位精度高、重復(fù)裝夾誤差小，依據(jù)膨脹心軸使用要求自行設(shè)計(jì)、制造膨脹心軸基礎(chǔ)板（見(jiàn)圖4），用來(lái)安裝φ155mm膨脹心軸（見(jiàn)圖5）。
夾具要求：φ155mm膨脹心軸定位部分與基礎(chǔ)板φ305mm同軸度≤0.02mm，φ155mm定位心軸與底面的垂直度≤0.02mm，并保證在φ305mm與找正端面P跳動(dòng)≤0.03mm時(shí)，φ155mm定位心軸跳動(dòng)≤0.01mm。
（2）基體加工工藝改進(jìn)。熱處理后首先找正零件外圓基準(zhǔn)，加工如圖6所示的右側(cè)φ155H9（
）mm內(nèi)孔及端面，再以φ155H9（+0.1 +0）mm內(nèi)孔及端面定位，使用φ155mm膨脹心軸加工零件左側(cè)內(nèi)、外圓尺寸。這樣加工既保證了加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一，又保證了零件裝夾、找正的準(zhǔn)確和便捷。
車工使用夾具如圖7所示，數(shù)控鏜使用夾具如圖8所示，均只需一次性找正好夾具，僅對(duì)零件進(jìn)行更換即可，產(chǎn)品的裝夾找正變得很方便，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了有效控制。
檢測(cè)結(jié)果 （單位：mm）
零件編號(hào) φ150H8圓度 φ155+0.10+0.04mm圓度φ221f7處同軸度φ216h8處同軸度φ196－0 －0.2mm處同軸度1 0.006 0.003 0.11 0.12 0.11 2 0.007 0.004 0.14 0.14 0.12 3 0.005 0.003 0.08 0.09 0.07
圖4 膨脹心軸基礎(chǔ)板
圖5 夾具
圖3 膨脹心軸裝配圖
圖6 旋轉(zhuǎn)套筒尺寸
（3）組合件加工工藝改進(jìn)。如圖9所示，基準(zhǔn)N處襯套先不安裝，用于φ155mm膨脹心軸裝夾定位，復(fù)查φ221f7處外圓跳動(dòng)≤0.02mm，車工先加工襯套孔φ155+0.10 +0.04mm、φ150H8（+0.063 +0 ）mm及襯套端面；鉗工再安裝基準(zhǔn)N處襯套，以前面車工加工的襯套孔φ155+0.10 +0.04mm定位，使用φ155mm膨脹心軸加工基準(zhǔn)N處φ150H9（+0.1 +0）mm襯套孔及襯套端面。保證了襯套孔加工與基體加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一，零件裝夾、找正準(zhǔn)確和便捷。
通過(guò)改進(jìn)工藝和夾具，使旋轉(zhuǎn)套筒組合件質(zhì)量完全滿足圖樣要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，加工效率也大幅提高，徹底解決了該起落架轉(zhuǎn)彎性能不易達(dá)到裝配要求的難題，保證了轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的靈活性，且提高了該結(jié)構(gòu)零件的互換性，減少了零件的選配和修配環(huán)節(jié)，為起落架同構(gòu)型的制造提供了參考。
圖7 車工加工
圖8 數(shù)控鏜加工
圖9 基準(zhǔn)N孔處不壓裝襯套示意