（1.中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 贵州贵阳 550009）
摘要：本文针对钢件类活门偶件的配套加工工艺技术展开分析，探索零件的加工流程、加工方法及参数的优化措施，旨在对钢件类活门偶件的配套加工工艺的优化与运用提供一定的指导作用。
关键词：钢件类活门偶件；配套工艺；优化与运用
0 引言
航空发动机燃油系统是供给和调节发动机燃油、保证发动机正常工作的重要系统。活门偶件作为航空发动机燃油泵调节器的关键的部件之一，起着供油、断油、控油、限压、限速等重要调节作用，且工作环境复杂，一旦出现故障或失效，会在很大程度上影响航空发动机燃油泵调节器工作性能，且会造成较大的安全隐患。本文梳理出钢件类活门偶件的配套加工工艺技术特点，且从零件的加工流程、加工方法及参数等方面的优化展开摸索，提出钢件类活门偶件的配套加工工艺优化方法，旨在提高钢件类活门偶件配套加工效率，继而提高零件的配套合格率[1]。
1 典型钢件类活门偶件配套零件的结构及现行工艺
1.1 典型活门组件的零件结构
.png)
图1 计量活门组件零件结构示意图
图1所示为某计量活门组件零件的结构示意图，其中，零件材料为：9Cr18；硬度：≥56HRC。为满足配合间隙精度0.009~0.014的要求，活门与衬套分摊间隙0.005的公差，即以公司现有的加工能力来加工，衬套满足圆柱度0.002及内孔表面粗糙度Ra0.1的前提下，活门需满足圆柱度0.003及表面粗糙度Ra0.1的要求。
1.2 计量活门组件的现行工艺
从现有工艺路线及加工方法上看，计量活门组件的配套加工，采用基孔制的研磨进行配研，保证计量活门的外圆尺寸、圆柱度及光度要求[2]。
2 技术难点分析
2.1 结构分析
计量活门的结构特点为两端大，中间小的结构。真空淬火过程中极易产生扭曲变形，继而造成两端外圆d对应的中心圆d1（如图1所示）在径向方向产生偏移，最终使得整个零件外圆d的直线度波动较大[3]。因此，在进行计量活门加工的过程中需要充分的进行零件的结构分析，根据零件的结构特点进行加工过程的设计，进而在最大程度上降低因零件结构特点造成零件加工报废的概率。
2.2 加工的操作过程分析：
在机床上进行计量活门加工时，两节外圆d分两次加工。加工过程中的难点如下：第一，在加工第二节外圆d时，容易夹伤已加工好的外圆或者在外圆上产生夹持痕迹，使得计量活门零件不满足粗糙度Ra0.1的要求；第二，再次加工时，外圆d尺寸须满足配套尺寸要求，且圆柱度必须在0.003以内，因此对操作人员的技能水平有较高的要求，继而加工精度因人而异，不能保证零件的合格率；第三，配套时，不同尺寸的孔需配套不同尺寸的外圆，对于不能将外圆尺寸加工至配套尺寸单所要求的尺寸范围内的零件则报废。可以看出零件加工工艺过程中存在较多因素影响零件最终的合格率和配套率，因此需要针对计量活门的加工工艺过程进行优化设计。
3 解决措施及措施落实
3.1 措施的制定
第一步，针对9Cr18材料的特点，在不调整真空淬火工艺、机加工艺，不增加热处理成本、机加淬火前冷加工成本的前提下，最有效的解决措施为：增加热处理后的加工余量，通过冷加工（磨外圆）的方式来校正零件的直线度。
第二步，针对零件的加工过程控制，首先，需要改变零件的装夹方式；其次要调整零件分加工方法；最后，要尽量减小加工过程中的人为因素对加工过程的影响。
3.2 措施的落实
首先，与设计协调，零件两端内孔孔口增加30°倒角，采用顶尖顶两端的装夹方法；其次，增加淬火后的余量，采用数控外圆磨床磨外圆的加工方式；最后将相关参数进行固化。
3.2.1 装夹方式设计
在外圆磨床上进行计量活门加工时，因为零件两端的内孔较浅（见图1中M、N）故选择顶尖前端为平头的顶尖，顶尖的倒角为30°，并且与零件的倒角相配合。
.png)
图2 计量活门在外圆磨床上的装夹示意图
3.2.2 加工基准的校正
零件的加工基准决定了零件最终的加工精度，零件在热处理加工过程中产生的变形，需在加工前对零件两端30°的顶尖孔进行校正。该工序我们采用精密仪表车床（型号：CM0620M），以车床主轴为校正方向，去除内孔倒角高点，使倒角整个表面加工起来即可。
3.2.3 加工参数及加工程序的固化
经过摸索，对加工的参数也进行了固化，固化的工艺参数如表1所示。通过对计量活门加工工艺参数的程序进行固化，使得计量活门在加工过程中规避了不同操作员工专业技术技能的差异而导致零件加工不合格的情况，在极大程度上提升了计量活门组件加工的合格率和配套率。
表1 计量活门组件配磨的加工参数表
.png)
4 结束语
通过对计量活门组件零件结构、设计要求和实际操作过程的系统分析、基准的选择、对基准进行必要的校正后以及选择合适的加工方法是至关重要的，对磨工代替研磨配套的摸索与尝试取得了进展性成果，对今后活门偶件类零件的配套增加了新的工艺方法，对活门偶件的大批量加工的加工效率以及加工质量有了明显提高，并且实现配磨后，减少了手工研磨人为因素产生的不合格品，为我公司加工此类问题的零组件探索出一条路子，为将来更多新产品研制奠定了基础，更为公司的降本增效做出了贡献。本文梳理出钢件类活门偶件的配套加工工艺技术特点，且从零件的加工流程、加工方法及参数等方面的优化展开摸索，提出钢件类活门偶件的配套加工工艺优化方法，旨在提高钢件类活门偶件配套加工效率，继而提高零件的配套合格率。
参考文献：
[1]张大伟，赵兴龙，赵小锋，张晶.活门偶件配套方法[J].金属加工（冷加工），2015（24）：28-30.
[2]张晓东，吴宝海，罗明，张定华.航空发动机燃油控制系统复杂零件制造技术发展趋势[J].航空制造技术，2015（12）：55-58.
[3]刘庆华，李楠.活门球偶件加工工艺方法探讨[J].航空精密制造技术，2014，50（03）：60-62.