航空筒体类零件的典型加工工艺

圆柱体零件在航空产品中应用广泛，是典型零件。其结构的特殊性要求其加工工艺的特殊性。为了保证零件的加工质量，可以通过整合零件的加工要求，提炼出一套通用的、典型的加工工艺，为后续类似零件提供理论依据和指导。本文介绍了零件的几种基准转换加工方法。这些方法是多年加工检验的总结和积累，适用性强，可以保证零件的加工质量。

气缸零件在航空产品中应用广泛，主要装配成作动系统工作。使用的位置包括各种门的推进系统和起落架系统。圆柱形零件要求内孔与外轮廓以及各种孔系之间有严格的角度关系和位置要求，加工难度大。我公司致力于气缸零件的加工制造研究。针对不同种类的零件，我们制定了一套可以采用的典型加工流程，保证了零件的高效产出和稳定的加工质量。

一

典型气缸零件

有许多种不同长度和尺寸的圆柱体零件。其中，深盲孔的加工难度最大。其典型结构主要包括以下几种。

(1)小圆筒零件。小型气缸零件尺寸更小，加工更简单，对设备和工具的要求也更低。零件的内孔分为盲孔和通孔。

(2)中型气缸零件。中型零件尺寸大，需要一定的设备和工具，尤其是精加工内孔的工具，需要一定的长度。与通孔相比，盲孔更难加工。

(3)大圆筒零件。大型零件尺寸较大，加工难度较大，尤其是盲孔，需要特殊的工艺流程才能满足图纸要求。

2

加工技术分析

以上介绍了三类筒形件，之所以分类是因为加工难度逐渐增大，加工工艺会略有不同。虽然这几种零件的长度、大小和轮廓不同，但它们也有相似的特征。它们的相似之处如下:①所有零件都有内孔，内孔更长更细。内孔需要加工很多材料。②零件的基准都是内孔，外部特征和内孔都有位置要求。

严格要求。某些零件的外孔系相对于内孔基准的位置度为0.05mm③内孔公差小，表面粗糙度高。有些零件要求内孔表面粗糙度Ra值为0.4μm，孔径公差为0.022mm。

根据上述零件的特点进行工艺分析:①由于零件内孔的去除余量较多，且内孔较深，一般采用深孔加工，这样可以获得较高的加工效率、较高的内孔表面质量和较低的加工难度。用于深孔加工的钻孔系统如图4所示。②大部分零件的基准是内孔，但很多情况下，在后续加工中内孔无法直接找正，或者找正内孔的范围太小，只能短距离找正孔口，不能反映零件内孔的实际状态。因此，需要将内孔的基准面转换到外圆，便于后续加工。这部分会在后续重点介绍。③镗孔或珩磨通常用于公差小、表面粗糙度高的内孔。

镗孔采用数控车床和镗刀切削内孔，从而达到良好的表面质量。珩磨是利用可伸缩的珩磨头将珩磨油石压在工件表面，同时珩磨头上下移动并旋转，完成零件表面的精加工。珩磨可以获得较高的加工精度和良好的表面质量。

三

加工工艺设计

根据缸体零件的结构特点和加工要求，制定如下加工工艺。按照此工艺流程，产品质量可以得到稳定的保证。

数控车床(粗车)→数控车床(粗车)→深孔钻孔→热处理(根据需要)→精加工内孔(镗孔或珩磨)→数控车床校正基准(将内孔基准转换为外圆)→数控车床(精车外形)→数控车床(精加工内孔、孔口或孔底位置)→四轴立式加工(加工轮廓和外孔)

上述加工工艺是典型的加工工艺，筒体零件可按此工艺排列。本文重点介绍了数控车床的基准校正过程(将内孔基准转换为外圆基准)。

四

数控车床基准校正方法

根据零件尺寸和内孔类型的不同，数控车床的基准校正方法也不同，基本思路是利用内孔定位校正外圆。

(1)小零件。小圆柱零件可以在数控车削序列中完成内孔和外圆的同步加工。加工后内孔和外圆的同轴度可达到0.02mm，能满足后续零件加工的要求。不管是加工盲孔还是通孔，加工方法都是一样的。这类零件的基准校正相对简单。

(2)中型盲孔零件。中型盲孔零件的变换基准用直心轴定位，心轴跳动找正到0.005mm，然后将零件夹在心轴上，校正附加顶孔，再用堵塞和顶孔校正外圆。

加工后，内孔和外圆的同轴度可达到0.02毫米以内。

(3)中型通孔零件。中型通孔零件也可利用这一原理进行修复，并可制成整体芯棒和端面压制件。加工后，内孔和外圆的同轴度可达到0.04毫米以内。

(4)大通孔零件。大尺寸通孔零件的芯轴无法一体成型，零件太重，零件太长，夹紧配合困难，所以设计成分体式，两端分别用挡块定位进行加工。

加工后，内孔和外圆的同轴度可达到0.05毫米以内

(5)大盲孔零件。大盲孔零件最难加工。一开始用的是类似的、中等的盲孔零件，但效果并不理想。然后，采用一种新的方法，用四轴和壁厚测量仪进行校正。首先用壁厚测量仪测量零件的壁厚，并标注在零件上。然后根据计算出的外圆与内孔的偏差，利用四轴装夹的偏心装夹进行偏心车削，最终实现外圆与内孔同轴的目的。

加工后，内孔和外圆的同轴度可达到0.02毫米以内。

五

数控车床基准校正方法

如果工件的加工质量稳定，就要保证内孔与堵头的良好配合。要实现良好的合作，需要注意以下几点。

(1)控制内孔的公差和表面质量。内孔一致性好，表面质量高，会提高零件的稳定性。修复基准前最好加镗或珩磨。

(2)应控制堵塞质量。是一种分块加工模式，需要注意几点:①匹配的外圆需要分组，分组的数量根据要求的精度和内孔的精度来确定。②倒角和外圆需要较高的跳动要求，最好控制在0.01mm以内..外圆和端面垂直。③内孔有螺纹，便于取出零件中的堵塞物。

(3)合适的配合间隙。随着零件的加长，芯轴与零件的配合间隙应适当增大。根据以往的加工经验，找出一个合适的配合间隙，既能保证芯轴与零件的紧密配合，又便于夹紧。主轴与内孔的配合间隙，主轴尺寸按此表设计，效果理想。

六

总结

大盲孔的基准换算比较困难，精度高的话需要反复加工。但是，零件的加工质量是最重要的。加工类似筒形零件时，应重点控制关键工序，安排科学的加工流程。