該零件是引進消（xiāo）化（huà）吸收項目的關鍵件，設計精度（dù）高（gāo），加工難度大。在前期批生產過程中，由於進口的五（wǔ）軸鏜設備精度問題，出現了箱體與軸承蓋二次裝配後主軸瓦底孔錯位現象、孔（kǒng）徑尺寸圓（yuán）度超差現象等質量問題，製約了該（gāi）型號柴油機的批生產進程。為了解決該質量問題，組織人員進行了工藝攻（gōng）關，突破了進（jìn）口鏜用夾具修複的關鍵技術，保證了箱體二次裝配的主軸瓦孔（kǒng）精度，形成了專有（yǒu）的工藝技術規（guī）範，其技術成果（guǒ）的應（yīng）用不僅為新品柴油機生產提供了技術支撐，而且（qiě）可為同類產品的研製提供技術指導（dǎo）。

      １　原因分析

      通過（guò）對“人（rén）、機、料、法（fǎ）、環、測”６個方麵的分析及排查，認為“機、法、環”３個方麵對此次質量問題影響最（zuì）大，為此（cǐ）進一步從（cóng）設備夾具、工藝方案（àn）及（jí）環境溫度與裝配方法進行分析（xī）與研究。

      （１）工藝方案分析

      該箱體屬（shǔ）於某型號１６缸柴油機的關鍵（jiàn）件，其主軸瓦孔長度（dù）達到２　０００ ｍｍ，主軸瓦孔全長（zhǎng）上的同軸度０．１２ｍｍ，相鄰瓦孔同軸（zhóu）度０．０４ｍｍ，孔圓度（dù）０．０１ｍｍ，直線度０．００５ｍｍ。左右凸輪軸孔中心線對主軸瓦孔中心線的位置度要求０．０７ｍｍ，平行度０．１５ｍｍ。箱體設計如圖１所示。從設計分析，主軸瓦（wǎ）孔是箱體的唯一（yī）基準，而且第一個和最後（hòu）一（yī）個瓦孔又是整個主軸瓦孔的基準，所有傳（chuán）動孔及氣缸孔都是以主軸瓦孔為基準進行加工（gōng），滿足了設計基準與工藝基準重合的原則。同時查閱了德國進口工藝規程，其工藝方案基本（běn）一致，因此現采用的工藝（yì）方案不是造成質量問題的主要原因。

      （２）鏜用夾具分析

      為了保證引進消（xiāo）化吸收產品的高精度加工，在（zài）型號

      研製期間引（yǐn）進了德（dé）國進口的五軸鏜（táng）加工技術。專用五軸鏜設備與（yǔ）夾（jiá）具如圖２所（suǒ）示（shì）。專用鏜孔夾具精度的高低直（zhí）接影響箱體主軸瓦孔的加工質量，為此該夾具（jù）引進時要求必須（xū）定期檢測、調整和維修。經調查落實（shí）該夾具自從２０世紀８０年代引進後一直未進行過檢測、調整（zhěng）和維修，且由於近幾年該型號（hào）係列柴油機研製（zhì）量較大，可能（néng）造成五軸鏜孔夾具（jù）零件的磨損、老（lǎo）化，影響到了箱體主軸瓦孔的加工質量，出現（xiàn）尺寸和（hé）型位公差超差，合箱裝配時出現瓦底孔（kǒng）錯位、孔徑尺寸圓度（dù）超（chāo）差等（děng）現象（xiàng）。為此針對德國（guó）進口的五軸鏜專用刀（dāo）杆、支架導（dǎo）向套等部（bù）件進行尺寸、形（xíng）位公差檢測，發現夾具支架導向套內孔磨損，其孔徑尺寸超差（chà）最大０．０４ｍｍ。因此通過分析認為

　      夾具支架導向套內孔磨損致（zhì）使加工時刀杆出現擺差是造成主（zhǔ）軸瓦孔（kǒng）相對母線平行度造成超差的主要原因。

      （３）環境溫度分析

      一般來講，加（jiā）工環境溫度對零件的加工精（jīng）度及其測量結果有很大的影響，特別（bié）是鋁合金材料的變壁厚、複雜內腔零件，環境溫度的（de）日變化極易引起（qǐ）加工質量的不穩（wěn）定（dìng）。但目前柴油（yóu）機（jī）箱體生（shēng）產線采用了空調調節溫度，結合本地氣候情況，控製溫度為１８℃～２５℃，同時保證了環境溫度的日變化量小於（yú）８℃。

      首先針對加工過程中的刀片材質溫度變化進行分析，加工用的（de）刀片材質為硬質合金（jīn），刀體材質為重（chóng）金屬，膨脹係數為ａ２＝０．０００　００６　８，由此分（fèn）析刀具（jù）隻是（shì）很小的一部分，因此認為環境溫度的變化對其刀具尺寸精度影（yǐng）響較小。

      其次在環境（jìng）溫度１８℃～２５℃情況下，每相差１℃時進行測量主軸瓦孔尺寸，不同的環境溫度檢測工件精度變（biàn）化的不同程度，並記錄相應（yīng）的結果。通過試驗數據對（duì）比分析認為：鋁的膨脹係數為ａ２＝０．０００　０２３，箱體按（àn）工藝要求加工的尺寸，在環境溫度１８℃～２５℃情（qíng）況下，主軸瓦孔尺寸精度沒有較大的（de）變化，尺寸公差不會超出產品要求的範圍。為此目前機械加工控製的環境溫度不會影響到該箱體加工質量。

      裝配生產線同樣（yàng）采用了空（kōng）調進（jìn）行調節環境溫度，且（qiě）控製的環境溫度要求（qiú）比機（jī）械加工生（shēng）產線更高。控製溫度為２０℃～２４℃，使裝（zhuāng）配各個環節（jiē）得到了有效控製（zhì）。

      （４）裝配方法分析

      根據箱體與中間體（瓦蓋（gài））裝配方法與各個裝配（pèi）環節分析，認為裝配時箱體與中間體（瓦（wǎ）蓋）結合麵清理是（shì）否幹淨、飛邊毛刺與（yǔ）清潔度是否滿足要求、定（dìng）位（wèi）套鬆緊程度、螺栓的同步伸長量等環節是有可能造成瓦孔重新裝配時出現錯位現象的原因之一，特（tè）別是操（cāo）作者裝（zhuāng）配過程中出現的人為敲擊（jī）最易造成（chéng）錯位。為此應針對裝配工藝方案進行改進與優化。

      ２　采（cǎi）取的（de）措施

      （１）數據（jù）采集（jí）

      針對進口鏜孔夾具進行實測，發現主軸瓦孔刀杆與夾具支架（jià）導向套間（jiān）隙變大，導致正常加工後部分主軸瓦孔相對母線（xiàn）平行度要求的上限，致使裝配後出現瓦孔（kǒng）錯位現象。實測五軸鏜（táng）專用刀杆、支架導（dǎo）向套等部件，發現夾具（jù）支架（jià）導向（xiàng）套內孔磨損後尺寸（cùn）超差達到０．０４ｍｍ，考慮專用刀杆修複較為困難，為此應重點針對支架導向套內孔（kǒng）進行改進。

      （２）夾具適宜（yí）性修複研究

      通過對夾具支架導向套進行測繪，設計了導向套工裝圖，設計（jì）示意圖如圖（tú）３。經分析認為，當夾（jiá）具支架（jià）導向套底孔同軸度滿足要求時，為減小配合間（jiān）隙，提高裝配後的精度，將導向套內孔尺（chǐ）寸６５Ｈ７＋０．０３０分為兩（liǎng）個等級設計，即６５＋０．０１５　０和６５＋０．０３＋０．０１５加工（gōng），根據具體裝配情況進行選取；當夾（jiá）具支架導向套（tào）底孔同軸度不能（néng）滿足要求時，設計一組內孔（kǒng）尺寸為６４．５＋０．１０的導向套，以防止底孔同軸度不好時可（kě）采用加工中心進行修理使用。

      對加（jiā）工好的夾具支架導向（xiàng）套進行檢（jiǎn）測，對檢測不合格的導向套進行修（xiū）理或重新加工（gōng），檢測（cè）合（hé）格後對夾具進行修理。按照（zhào）首選方案將６５＋０．０１５　０的導向套壓入夾具，在低轉速下采（cǎi）用刀杆進行研磨，以提高精密配合的間隙。

      （３）工藝試（shì）驗及（jí）優化

      通過分析和研究（jiū）國外裝配關係和要求，在粗、半精、精加工的工（gōng）藝試驗基（jī）礎上，不斷的優化切削參數，調整鏜孔夾具，改進瓦蓋（gài）裝配的操作規範，並（bìng）製定作業指導書進行指導生產。優化的裝配（pèi）規程如下：

      ①操作者在裝配（pèi）瓦蓋時應（yīng）認真清理機體結合麵和瓦蓋結合麵（miàn），去除（chú）所（suǒ）有飛邊毛刺並清洗幹淨。

      ②選用未曾使用過並經試裝合格的應力（lì）螺栓。

      ③在裝配瓦蓋前必須在瓦蓋上（shàng）打（dǎ）出機體和（hé）瓦蓋順序號。

      ④在裝配（pèi）瓦（wǎ）蓋過程中，應通過選（xuǎn）配確定尺寸精度好、與（yǔ）機體定位孔尺寸相差小的定位套（tào）；操作者裝（zhuāng）配時（shí）應通過鬆緊程度合（hé）理選配瓦（wǎ）蓋。

      ⑤按工藝要求擰緊凸緣螺母時，應配對同步擰緊應力螺栓，要求每次（cì）擰緊時兩個螺栓（shuān）的伸長（zhǎng）量互相相差不（bú）得超過０．１ｍｍ。

      ⑥鏜孔過程（chéng）中當（dāng）加工（gōng）餘量為０．４ｍｍ 時，重新拆裝瓦蓋一次，然後精鏜孔至尺寸（cùn），最後再次重新拆裝瓦蓋後進行測量底（dǐ）孔（kǒng）尺寸。

      ⑦采用專用（yòng）工裝拆卸瓦蓋，避免人為敲擊。

      通過采取以上措施，嚴格按照作業指導書生產，箱體瓦孔（kǒng）二次裝（zhuāng）配質量得到了（le）穩定提高，有（yǒu）效地解決了二次裝（zhuāng）配（pèi）時的瓦孔錯位現象。

      優化的切削參數和批生產（chǎn）抽樣檢測數據如表１、圖４、表２。

      ３　結束語

      （１）通過對進口鏜（táng）孔夾具結構的（de）分析和研究，突破了引（yǐn）進技術的消化與吸收過程中的關鍵技（jì）術，保證了產品的加工精度（dù）。

      （２）通過對主（zhǔ）軸瓦孔裝配分（fèn）析和研究，掌握了主軸瓦孔裝配的控製方法，保證了主（zhǔ）軸瓦孔裝配（pèi）精度。

      （３）通過對主（zhǔ）軸（zhóu）瓦孔加（jiā）工技術分析（xī）與研究，在工藝試驗的基礎上，優化了切（qiē）削參數（shù），形成了變壁厚的複雜（zá）內腔箱體主軸瓦孔加工工藝規範，保證了主軸瓦孔的加工質量。