滑油泵吸油級葉片的磨削加工工藝
2018-3-2 來源:哈爾濱東安發動機 東安機電制造責任公司 作者:盧治國
1、 緒論
1.1 產品任務的由來. 我國目前所使用的飛機發動機滑油泵多為擺線齒輪泵,利用內外轉子的轉動來實現對滑油產生壓力來為發動機潤滑,在使用中存在體積大、結構復雜,內外轉子加工需要專業設備,需多級增壓的缺點。
現代航空武器裝備要求武器系統具有可靠性高,維修性好,模塊化設計、體積小等優點,因此對我們的新型號飛機的滑油冷卻系統的設計和生產提出了新的要求。新型滑油泵采用葉片式結構,結構緊湊,體積小、重量輕,但加工精度要求較高。
根據國家國防重點型號工程的需要,公司進行滑油泵的研制生產,由此研制工作全面展開。2012 年3 月開始投產16臺滑油泵進行試生產。
2012 年2 月末,公司正式調撥了該產品的圖紙,工藝人員根據設計資料和圖紙編制了工藝規程并對部分工藝進行了評審。而其中的吸油級葉片的加工是該項產品研制的加工的重點,該零件體積小,零件的形狀、位置尺寸精度及表面粗糙度要求較高,尤其是曲面的表面輪廓度要求,以我公司現有的工藝方法很難保證該零件的加工要求,所以要采新的磨削方式來進行零件的加工,以保證零件的加工質量該項零件加工的指導思想是:在保證滿足技術協議要求的前提下,盡量采用成熟的加工工藝,借鑒我們已生產的系列滑油泵的成熟技術。以較經濟的投入,較短的加工周期完成研制任務。
1.2 主要技術指標。
1.2.1 功能。滑油泵裝在飛機發動機上,用來為滑油加壓,從而對發動機進行潤滑。
1.2.2 性能。外形尺寸精度:0.005mm;位置尺寸精度:平面度0.005mm,平行度0.0075mm,圓弧輪廓度0.0075mm;表面粗糙度:0.4;材料:38CrMoAIA;硬度:HR15N≥ 90,表面氮化深度0.35~0.55;
2 、加工論證工作概況
2.1 初期加工方案的制定。該葉片工藝方案的確定是根據工藝規程的要求,參照樣件的主要技術指標,只對我公司具備的機床設備進行制定的。從而確定了主要的砂輪的號及加工參數。機床、砂輪及工藝參數確定后,加工5 件產品進行工藝參數的確認。
2.2 可行性論證。通過對零件結構及材料等參數的分析,該零件為合金結構鋼,表面進行氮化處理,如果要達到圖紙要求的尺寸精度及位置尺寸精度,對工序排布需合理。在零件進行氮化處理后,將零件分為平磨工序和型面磨削工序,在工序間進行砂輪型號及砂輪進給量的調整,以保證零件的精度要求。
零件體積小、加工精度高是該零件的最大特點。該零件論證后,看了樣件好多同志認為機電公司很難制造出滿足要求的合格產品,認為該零件難度太大。但是經過認真的論證我們認為:憑著機電公司多年在附件產品上積累的加工、檢測經驗,完全能夠制造出滿足需要的產品。
3、 實際加工階段
3.1 工藝設計。為了保證零件加工符合產品要求,在氮化處理后首先進行平磨工序加工,選用合理的砂輪型號,進行兩面反復的磨削,然后利用成型砂輪修整器,對砂輪進行修整,進行弧面的磨削,在磨削過程中先選用不易脫粒的砂輪,型面加工成型后,選用精密砂輪提高零件的尺寸精度及粗糙度。
3.1.1 概述:在生產中,為了更好的消化、吸收先進技術,需要對各種具有較高水平的精加工零件進行工藝分析,一方面可以提高我們的工藝、制造水平,另一方面可實現首批零件的加工制造,保證裝機需求。磨削工序是一項重要的工序,加工前首先要了解被加工零件的材料,熱處理要求,零件的硬度,尺寸加工精度,位置尺寸公差,加工后是否變形等。還要知道哪個生產廠生產的何種砂輪的型號適合加工,用什么樣的加工參數能夠保證加工要求。
3.1.2 實際參數:平面磨削過程中,先使用60 粒度的白鋼玉砂輪,砂輪的線速度為35 米/ 秒,對零件進行正反兩面的磨削加工,最后留0.2mm 的精加工余量。精磨過程中使用80 粒度的白鋼玉砂輪,砂輪線速度35 米/ 秒,進刀量0.005mm,保證圖紙的尺寸及粗糙度要求。
對于弧面磨削,先采用100 粒度中硬鉻鋼玉砂輪粗磨,進刀量0.01mm,加工前使用自己設計制造的砂輪修整器進行砂輪修整,精磨工序采用石墨砂輪,每刀進給量0.005mm,保證圖紙要求。
3.2 試制階段。由于該零件是在測繪原美制樣機的基礎上進行研試制設計的,因此難免對其中的一些結構及尺寸理解不完全,致使在生產中出現一些問題,例如有一些尺寸是按測繪值給的,精度過高,工藝性較差,我就根據實際情況對其磨削進行了合理的調整,使其能順利的進行加工,并為今后的類似零件加工積累了寶貴的經驗。
4 、其它情況
4.1 零件工藝性。工藝部門對滑油泵吸油級葉片圖樣進行了研究、分析后,對工藝路線進行了確定,同時在工藝技術文件的編制原則、工藝參數、材料定額等方面參照了其它零件加工的成功之處,作出了具體的規定,在此基礎上很快編制出了滑油泵吸油級葉片零件的工藝規程。制造工程部主管工藝室對滑油泵吸油級葉片工藝資料進行了工藝評審。
車間在工藝設計中采用了以往機電公司在其它型號產品生產中的成熟工藝,充分利用了現有設備、組合夾具等和專用的工藝裝備,由于零件的體積小,而且精度較高,表面加工存在很大的難題,尤其是弧面的加工更是非常困難,輪廓度很難保證,而且零件粗糙度要求很高,需要在加工過程中多次更換砂輪及加工參數,為此,我利用鉻鋼玉砂輪及石墨砂輪進行加工的方法,避免了該問題。縮短了研制周期,節省了研制費用。
在研制過程中,工藝人員密切配合車間的加工,對整個工序加工過程進行了跟蹤,因此滑油泵吸油級葉片加工質量得到了充分的保證。
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