目前在取力器殼體的加工中，經(jīng)常出現(xiàn)兩側(cè)凸 臺面相對于兩個(gè)軸承孔公共軸線的垂直度超差的問 題。該問題難以解決，給取力器的使用性能和裝配 質(zhì)量帶來了不良影響。

　　現(xiàn)場存在的問題

　　取力器殼體(圖 1)的加工精度對發(fā)動(dòng)機(jī)功率 的輸出起著至關(guān)重要的作用，而取力器殼體側(cè)面相 對于孔公共軸線的垂直度將直接影響取力器的使用 性能，以及齒輪軸的使用壽命。在取力器殼體的加 工過程中，經(jīng)常存在兩側(cè)面相對于孔公共軸線的垂 直度(圖 2)超差的現(xiàn)象。

　　工藝方案

　　根據(jù)取力器殼體的特征，采取了一面兩銷的定 位方案來加工兩側(cè)凸臺面和兩側(cè)軸承孔，具體加工 順序如圖 3 所示。

　　兩側(cè)凸臺面 H 面、N 面和 C、D 軸承孔在 10 工序加工：D63 面銑刀粗、精銑兩側(cè)凸臺面 H 面和 N 面 → 粗鏜刀鏜 C 孔φ72(+0.009，-0.021)mm孔至 φ71.7 mm， 切 削 參 數(shù)：S =1 000 r/min， F =100 mm/min → 機(jī)床工作臺旋轉(zhuǎn) 180°，粗鏜 D 孔至φ71.7 mm → 精鏜 C 孔至φ72(+0.009， -0.021)mm， 切 削 參 數(shù)：S =1 000 r/min， F=100 mm/min → 機(jī)床工作臺旋轉(zhuǎn) 180°，精鏜 D 孔至φ72(+0.009，-0.021)mm。

　　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

　　選取目前產(chǎn)量最大的殼體類產(chǎn)品作為統(tǒng)計(jì)對 象，取力器車間有一整條生產(chǎn)線加工該型號產(chǎn)品， 該生產(chǎn)線共 4 組加工單元，每組加工單元包含 1 臺立式加工中心和兩臺臥式加工中心，05、15 和 20 工序在立式加工中心上加工，10 工序在臥式加 工中心上加工。

　　選取第三機(jī)組作為試驗(yàn)機(jī)組進(jìn)行調(diào) 查統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過對 50 份三坐標(biāo)測量 報(bào)告的分析得出：該處垂直度公差 圖樣要求 0.05 mm，現(xiàn)場最大加 工至 0.12 mm，超差率約為 40%。

　　解決思路

　　1 . 垂直度超差現(xiàn)狀分析

　　有一部分該零件在殼體車間協(xié) 助加工，兩車間的工藝方案相同， 而殼體車間不存在垂直度超差的現(xiàn)象。將兩車間加工該取力器殼體 零件的三坐標(biāo)測量報(bào)告做對比， 發(fā)現(xiàn)兩車間加工出的 C 和 D 軸承 孔相對于公共軸線的同軸度公差 基本都在圖紙要求的 0.03 mm 范 圍內(nèi)，但是殼體車間加工出的同 軸度公差普遍優(yōu)于取力器車間。

　　2 . 垂直度超差原因分析

　　取力器車間設(shè)備已使用了數(shù) 年，各方面性能均有損耗，造成 同軸度公差較差的原因，有可能 是由于機(jī)床旋轉(zhuǎn)后，回轉(zhuǎn)中心未 能完全回到回轉(zhuǎn)零點(diǎn)，導(dǎo)致 C 孔 和D孔的軸線不在同一水平線上， 進(jìn)而造成兩孔相對于公共軸線的 同軸度公差較大，也就是說兩孔 的公共軸線偏于理想水平線過大 (圖 4)，從而導(dǎo)致兩側(cè)面相對于 孔公共軸線的垂直度超差。

　　3. 垂直度超差原因驗(yàn)證

　　零件的 05 序加工完成， 10 序加工至粗鏜φ72(+0.009， -0.021)mm 孔 之 前， 進(jìn) 入 驗(yàn) 證 狀 態(tài)， 用 粗 鏜 刀 鏜 完 C 孔 后，用尋邊器找到該孔中心位置 并記錄該坐標(biāo)，然后工作臺旋 轉(zhuǎn) 180°，繼續(xù)粗鏜 D 孔，再 次記錄 D 孔中心坐標(biāo)，經(jīng)過對 比 得 出：前 后 兩 組 坐 標(biāo)，X 坐 標(biāo)相差 0.112 mm，Y 坐標(biāo)相差 0.109 mm，從而驗(yàn)證了機(jī)床重 復(fù)定位精度差的推測。

　　4. 解決方案

　　為解決機(jī)床重復(fù)定位精度差 而造成生產(chǎn)過程中的垂直度超差 的問題 , 采用一體式加長精鏜刀 (圖 5)對 C 孔和 D 孔進(jìn)行一刀 精鏜，同時(shí)改變切削深度，調(diào)整 切削參數(shù)，工藝方案調(diào)整如下： D63 面銑刀粗、精銑兩側(cè) 凸臺面 H 面和 N 面 →粗鏜刀鏜 C 孔至 φ71.5 mm，切削參數(shù)： S=1 000 r/min，F(xiàn)=100 mm/min →機(jī)床工作臺旋轉(zhuǎn) 180°，粗 鏜 D 孔 至 φ71.5 mm， 切 削 參 數(shù)：S =1 000 r/ m i n， F =100 mm/min →精鏜 C、D 兩 孔 至 φ72(+0.009，-0.021) mm，切削參數(shù)：S =800 r/min， F=80 mm/min。 測得：C、D 兩孔均為橢圓 孔，同一孔的圓直徑最大相差 0.13 mm。對該結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步 分析，先假設(shè)機(jī)床旋轉(zhuǎn)后未能完 全回到回轉(zhuǎn)零點(diǎn)的觀點(diǎn)成立，加 長鏜刀從一面進(jìn)行加工，即存在 鏜刀與 D 孔的軸線幾乎重合，而 與 C 孔的軸線有偏差，偏差值 的大小主要取決于機(jī)床旋轉(zhuǎn)后回 轉(zhuǎn)中心與回轉(zhuǎn)零點(diǎn)的偏差值，會(huì) 產(chǎn)生精鏜刀與粗鏜后的孔部分接 觸上，部分沒有接觸上的結(jié)果， 即出現(xiàn)孔被加工成橢圓孔的現(xiàn)象 (圖 6)，進(jìn)一步證實(shí)了機(jī)床的重 復(fù)定位精度不好的推測。

　　做出進(jìn)一步調(diào)整，若粗鏜的 加工余量大于粗鏜后和精鏜后兩 個(gè)孔的中心軸線的偏差值，那么 精鏜刀將能修正兩孔的位置偏差， 故現(xiàn)增加粗鏜的切削余量，切削 參數(shù)不變：D63 面銑刀粗、精銑 兩側(cè)凸臺面 H 面和 N 面 → 粗 鏜刀鏜 C 孔至φ71 mm → 機(jī)床 工作臺旋轉(zhuǎn) 180°，粗鏜 D 孔 至φ71 mm →精鏜 C、D 兩孔至 φ72(+0.009，-0.021)mm。解決了垂直度超差的問題，且 C、 D 軸承孔相對于公共軸線的同軸 度公差得到提升。

　　驗(yàn)證效果

　　改進(jìn)前兩側(cè)凸臺面相對于兩 軸承孔公共軸線的垂直度最大可 達(dá) 0.12 mm，改進(jìn)后垂直度穩(wěn)定 在 0.03 ～ 0.04 mm 之間(圖 7)。

　　結(jié)束語

　　此項(xiàng)改進(jìn)最大的效益是可以 解決取力器殼體加工中難以解決 的垂直度超差問題，提高了取力 器總成的裝配質(zhì)量和使用性能， 降低了廢品率，提高了經(jīng)濟(jì)效益 , 同時(shí)提供了一種在機(jī)床重復(fù)定位 精度差的情況下，出現(xiàn)幾何公差 超差的情況時(shí)，如何發(fā)現(xiàn)問題并 解決問題的思路和方法。