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.