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        某型飛機(jī)管接頭錐面修理裝夾困難的解決措施

        2019-11-08 09:15:16王澤亮仇紅偉
        關(guān)鍵詞:卡爪中徑型飛機(jī)

        王澤亮 ,趙 爽 ,王 洋 ,仇紅偉

        (1.大連長(zhǎng)豐實(shí)業(yè)總公司 機(jī)械加工車(chē)間,遼寧 大連 116033 ;2.沈陽(yáng)理工大學(xué) 裝備工程學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110159)

        某型飛機(jī)大修過(guò)程中,單架飛機(jī)可分解出大約500件各類(lèi)管接頭,需要對(duì)管接頭進(jìn)行分揀和修復(fù),然后安裝到同批次大修飛機(jī)上.某型飛機(jī)3次大修的展開(kāi),對(duì)管接頭錐面的修理提出了更高的要求.由于管接頭錐面锪修后表面質(zhì)量不能滿(mǎn)足新的修理要求,故采用車(chē)削的方式修理管接頭錐面,但又出現(xiàn)了難以克服的裝夾難題.本文對(duì)此進(jìn)行深入分析,提出帶螺紋三爪結(jié)構(gòu),以帶螺紋三爪直接裝夾,以期確保定位精度,提高裝夾效率.

        1 問(wèn)題分析

        飛機(jī)修理技術(shù)條件中規(guī)定,修理后管接頭錐面與螺紋中徑的位置公差為圓跳動(dòng)不大于0.05 mm(圖1).管接頭制造中可一次裝夾完成螺紋和錐面的加工,螺紋中徑與錐面必然同心,圓跳動(dòng)近似為0.對(duì)錐面進(jìn)行修理時(shí),確保裝夾后錐面的圓跳動(dòng)不大于0.05 mm,方可保證修復(fù)后管接頭錐面與螺紋中徑位置公差滿(mǎn)足修理要求.

        圖1 管接頭錐面和螺紋中徑的位置公差

        管接頭外形如圖2所示.在管接頭錐面修理中,可裝夾的部位有模鍛外形和螺紋兩處,模鍛外形為非圓不規(guī)則形狀,螺紋也不足以承受卡爪的夾緊力.因此,對(duì)管接頭零件車(chē)削修理錐面時(shí)無(wú)法采用三爪卡盤(pán)裝夾工件.

        (a) 三通管接頭 (b) 帶螺帽的三通管接頭圖2 管接頭外形

        針對(duì)管接頭外形特點(diǎn),可采用四爪卡盤(pán)裝夾,但使用四爪裝夾管接頭車(chē)削修理錐面時(shí),必須多次調(diào)整4個(gè)夾持爪的位置來(lái)找正中心,以確保裝夾后錐面的圓跳動(dòng)不大于0.05 mm.與三爪卡盤(pán)相比,四爪卡盤(pán)裝夾方式無(wú)法自動(dòng)定心[1-3],裝夾難度高,耗時(shí)長(zhǎng).

        因此,無(wú)法直接裝夾螺紋和裝夾模鍛外形、找正管接頭錐面困難是造成某型飛機(jī)管接頭錐面修理裝夾困難的主要原因.

        2 夾具設(shè)計(jì)原理

        帶螺紋三爪夾具能夠直接裝夾螺紋并快速找正管接頭錐面,降低裝夾難度,實(shí)現(xiàn)快速裝夾[4-5].根據(jù)修理技術(shù)條件中對(duì)螺紋中徑與錐面圓跳動(dòng)的要求,應(yīng)選擇螺紋中徑進(jìn)行定位.為使修理后錐面與螺紋中徑圓跳動(dòng)不大于0.05 mm,夾具的定位元件需要精確定位螺紋中徑.可將帶螺紋三爪夾具定位處設(shè)計(jì)成與管接頭螺紋牙型和螺距相同的不帶牙尖的螺紋,使該螺紋中徑與管接頭螺紋中徑緊密配合[6].螺紋中徑定位原理如圖3所示.三爪自動(dòng)定心[7],能夠保證裝夾后管接頭錐面與螺紋中徑圓跳動(dòng)不大于0.05 mm,而且裝夾快速、簡(jiǎn)便[8-9].某型飛機(jī)管接頭螺紋螺距有1 mm、1.5 mm、2 mm等規(guī)格,只需制作對(duì)應(yīng)螺距的幾套帶螺紋三爪,就可以完成所有裝夾工作.因此該夾具的通用性較高.

        (a) 夾具螺紋中徑與工件螺紋中徑未接觸

        (b) 夾具螺紋中徑與工件螺紋中徑緊密接觸

        3 帶螺紋三爪結(jié)構(gòu)

        帶螺紋三爪包括:活動(dòng)卡爪、連接桿、固定支撐桿、螺紋夾持爪.活動(dòng)卡爪選用車(chē)床通用卡爪.連接桿、固定支撐桿均選用優(yōu)質(zhì)的合金鋼材料.螺紋夾持爪的原材料選用優(yōu)質(zhì)黃銅,既可保證夾具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,還能避免夾傷螺紋.帶螺紋三爪的結(jié)構(gòu)如圖4所示.單個(gè)帶螺紋卡爪的結(jié)構(gòu)如圖5所示.

        1.1,1.2,1.3-帶螺紋卡爪 2-工件圖4 帶螺紋三爪的結(jié)構(gòu)

        1-活動(dòng)卡爪 2-連接桿 3-螺紋夾持爪 4-固定支撐桿圖5 單個(gè)帶螺紋卡爪的結(jié)構(gòu)

        4 定位精度的確保

        定位元件的精度直接影響夾具的裝夾精度,夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮定位元件——螺紋夾持爪的定位精度.制作時(shí),螺紋夾持爪起定位作用的螺紋部分暫不加工.通過(guò)焊接方式將活動(dòng)卡爪、連接桿、螺紋夾持爪和固定支撐桿連接后,將帶螺紋三爪的半成品安裝在卡盤(pán)上,使用螺紋刀加工螺紋夾持爪的螺紋部分.螺紋夾持爪的螺紋車(chē)削加工點(diǎn)如圖6所示.通過(guò)最后精加工螺紋夾持爪的螺紋部分,保證夾具的定位精度.

        圖6 螺紋夾持爪的螺紋車(chē)削加工點(diǎn)

        5 裝夾效果的檢查

        經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制作、安裝、精加工等,可制作完成通用夾具——帶螺紋三爪.在用帶螺紋三爪裝夾管接頭螺紋部分后,打表檢測(cè)管接頭錐面圓跳動(dòng).檢測(cè)可知,圓跳動(dòng)均不大于0.05 mm.

        圖7所示為裝夾方式改進(jìn)前后的對(duì)比情況.改進(jìn)前后對(duì)比發(fā)現(xiàn),原來(lái)管接頭錐面修理過(guò)程中裝夾定位方式為四爪裝夾并打表找正回轉(zhuǎn)中心,復(fù)雜繁瑣,耗時(shí)很長(zhǎng);現(xiàn)使用帶螺紋三爪直接裝夾管接頭螺紋,定位精確,裝夾迅速.

        (a) 改進(jìn)前 (b) 改進(jìn)后圖7 裝夾方式改進(jìn)前后的對(duì)比情況

        由同一操作者用四爪和帶螺紋三爪分別裝夾找正同一批管接頭零件,可統(tǒng)計(jì)出圖8所示的裝夾耗時(shí)對(duì)比數(shù)據(jù).

        圖8 裝夾耗時(shí)對(duì)比數(shù)據(jù)

        從圖8可看出,與四爪相比,使用帶螺紋三爪裝夾管接頭,大大縮短了裝夾時(shí)間,平均裝夾時(shí)間為2.6 min,僅為四爪裝夾平均時(shí)間(33.5 min)的7.8%.

        6 結(jié)束語(yǔ)

        針對(duì)某型飛機(jī)管接頭錐面修理裝夾困難,采用帶螺紋三爪,以螺紋中徑定位,直接裝夾螺紋并快速找正管接頭錐面,降低了管接頭錐面修理裝夾難度,提高了裝夾效率.帶螺紋三爪具有定位精度高、使用簡(jiǎn)便、裝夾效率高等優(yōu)點(diǎn),具有較大的推廣價(jià)值.

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