中央傳動齒輪機匣交叉孔毛刺清理方法研究

孟 濤

（海軍裝備部，西安 710021）

某發動機零組件中央齒箱是發動機關鍵件，結構緊湊、復雜。縱橫交錯的油路孔與噴嘴孔眾多，加工空間狹窄，深長孔和交叉孔孔口尖邊毛刺及切屑不易清理。此外，140°近乎封閉的環行油道結構，給零件的毛刺清理帶來了很大困難。機械加工空間狹小，加工毛刺清理難度大。材料主要為ZTC4，切削性能較差，加工中毛刺粘連性強，如果這些毛刺掉入發動機，損失不可估量。

本文通過對毛刺清理方法的適當選擇、加工過程中對毛刺的清理控制和加工完之后對油路進行沖洗，解決了該組件毛刺清理難的問題，也為以后解決類似問題提供了經驗參考。

1 試驗方案及解決措施

中央齒輪機匣殼體的形狀相當復雜。十多個有相交要求的斜孔，給加工和定位帶來了很大困難，同時孔相交處的毛刺清理是該零件加工的難點之一。分布在不同方位的表面上、凸臺上的幾十處高精度配合尺寸要求的噴嘴座孔Φ4.5+0.0120mm，和堵頭座孔Φ6+0.0120mm以及相關配合表面，有些配合表面分布在內腔、孔道、槽內部，加工空間小，刀具強度、剛性差，加工極不方便，易產生毛刺。

1.1 毛刺清理方法的選擇

研究表明，常用的去毛刺方法主要有滾筒研磨法去毛刺、刷子精整法去毛刺、擠壓珩磨去除毛刺（磨粒流）、高壓水射流去毛刺以及脈沖電化學去毛刺[1-2]。

1.2 去毛刺工藝方法

鑒于該零件結構的特殊性，去除交叉深孔毛刺需要分為兩步：將毛刺從零件的交叉孔上去除，使毛刺脫離零件本體；將脫落的毛刺從零件的復雜內腔和油路深孔中取出。

中央傳動齒輪機匣殼體焊接組件由中央齒輪機匣殼體與140°扇形彎板焊接而成。在靠近殼體大端面內壁上有140°環行焊接封口的油道，且在徑向和軸向共有5處與其他油路分支相通，從而形成一個近乎封閉的油道。一旦切屑、毛刺或其他雜物進入此環行封閉油道，不容易清理。在大端面上有一個油路進油孔接嘴，該接嘴高出大端面40 mm，與此環行封閉油道相接通，切屑極易從此處進入油道。因此，在零件加工過程中一定要嚴格控制切屑、毛刺或其他雜物進入該環行封閉油道內。

除了上述的環行焊接油道和進油孔接嘴外，懸出的從動軸軸承座孔和十多個有相交要求的深長斜孔，結構緊湊，加工空間狹窄，給加工和后續的毛刺清理帶來了很大困難。

零件在加工完一系列的油路孔、堵頭孔后進行去毛刺工序：先用什錦銼去除零件所有孔口及機械加工產生的尖邊毛刺，尖邊倒棱；再用手電鉆裝夾細孔管道毛刺刷（材料為嵌入磨粒的耐磨硬質尼龍）清理所有油路孔內壁及交叉孔口部毛刺，上下反復移動，使內壁及交叉孔口光滑，無加工完孔后產生的毛刺翻邊和其他雜物；最后用航空洗滌汽油去除零件表面污漬，用干凈的壓縮空氣吹干零件表面，并吹凈零件油路孔內的毛刺、切屑，保證零件干凈清潔。因為目前為止零件還未焊接140°環形油道，所有的油路孔均為敞開式，切屑及脫落的毛刺容易清理，采用壓縮空氣逐個吹油道孔，方便快捷，完全可以將毛刺清理干凈。

在焊接完扇形彎板后變成的組合件140°環形油道已經形成，原來從動軸承孔處的一系列的油路孔由敞開式變成了局部封閉式，因此組合件的加工方法非常重要。需要采用一系列的防護措施來防止切屑和其他雜物進入油道。焊接完后，采用橡皮堵塞和膠布來封堵所有的油路孔。以后每道工序前先檢查橡皮堵塞和膠布是否完好，然后進行加工。

加工酒杯孔Φ18+0.0430mm前，事先用專用橡膠堵棒塞入Φ18+0.0430mm底下的Φ9 mm偏心孔中，防止切屑和其他雜物進入油道。加工完Φ18+0.0430mm孔后，用細鋼棍從背面將橡膠堵棒頂出，并用膠布將孔口封好。

酒杯孔與噴嘴孔加工完后再用手電鉆裝夾專用細孔管道毛刺鋼絲刷清理所有油路孔內壁及交叉孔口部毛刺，上下反復移動，使內壁及交叉孔口光滑，無加工完孔后產生的毛刺翻邊和其他雜物。這一過程產生脫落的毛刺有可能有一小部分進入環行油道，可以通過超聲波清洗和油路沖洗的方法將其去掉。

1.3 去毛刺殘留的清洗

1.3.1 油路沖洗的重要性

油路孔的清洗是一個新的技術問題。確保所有油路孔內干凈、無切削和異物存在是一個至關重要的問題。該部件有5處噴嘴座孔，用于安裝孔徑只有Φ0.8 mm的噴嘴。任何異物存在油路內，都有可能造成噴嘴孔堵塞，從而引起裝在該部件上的齒輪和軸承在工作時冷卻不良，發生軸承抱死情況，后果不堪設想。

1.3.2 沖洗方法

（1）器具。所用器具為滑油試驗器，最小刻度為50 mL的量杯，還有秒表、漏斗、漏油容器及白色絹布等。

（2）沖洗介質。4050合成油（Q/SY 16050—82），油溫70～80 ℃。沖洗介質進入殼體組件前，須經過濾網過濾，保證沖洗介質中80 μm的顆粒不能通過。

（3）油路沖洗。對殼體組件進行沖洗，沖洗時間120 min。每30 min翻轉一次殼體組件，使之以不同方向放置。油路沖洗結構如圖1所示。

1.3.3 超聲波清洗

將零件放入超聲波清洗機內對零件進行超聲波清洗，時間為20～30 min。利用超聲波清洗機高頻震蕩產生的能量對零件表面和內腔深孔進行清洗，從而去除掉附著在零件表面和內壁上的一些細小顆粒雜物，對零件進行精細除污，使零件干凈清潔[3-4]。

1.3.4 煤油沖洗油路

將零件的油路進油孔接嘴通過管接頭連接在清洗機上，派制專用油路沖洗夾具，對零件所有油路孔進行沖洗，壓強為0.6 MPa。

沖洗時，在各個角度不斷翻轉零件，最后用白色絹布檢查油路出口，目視檢查絹布上沒有可視的粒狀異物為合格。清洗機中煤油的工作溫度為0～35 ℃。泵后壓強與清洗壓強數值一旦大于0.2 MPa，需立即進行油濾清洗，待油濾清洗完后再進行后續工作。零件結構見圖2，其中位置1表示進油口，其余位置2～位置7表示出油口。

1.3.5 滑油沖洗油路

將殼體組合件通過進油接頭連接在試驗器上，采用4050#航空潤滑合成油（進口壓強0.60～0.64 MPa，溫度70～80 ℃）進行油路沖洗。油路沖洗時間為120 min，每30 min翻轉一次殼體組件，使之以不同的出油方向放置，即確保油流以不同方式流過油路內部，使內部異物容易隨油流帶出。

1.4 去毛刺檢測

1.4.1 內窺鏡檢測

采用奧林巴斯光纖內窺鏡檢測，該內窺鏡產品型號為IF2D5-6柔性光纖內窺鏡。系統中含有IF2D5-6光纖鏡一條，直徑為Φ2.4 mm，長度為600 mm，直視，視野角75°，景深為2～50 mm，內窺鏡上下可彎曲120°，完全可以觀察清楚該零件內部油路孔交叉孔口毛刺是否去除干凈、孔內是否還存在脫落的毛刺及切屑或其他雜物[4-6]。交叉孔口結構如圖3所示。

1.4.2 檢驗沖洗

油路沖洗完成后進行檢驗沖洗，用白色絹布以適當方式放在漏油容器上，確保沖洗殼體的油全部流經絹布。沖洗參數與述滑油沖洗油路相同，每沖洗15 min目視檢查絹布一次，連續3次絹布上沒有任何雜物則為沖洗合格。每檢查一次絹布翻轉一次殼體組件[7-8]。

2 結語

經過采取諸多措施，中央傳動齒輪機匣沖洗時間由40 d縮短到4 h，極大地提高了零件的沖洗效率，縮短了零件的生產周期。通過實際加工驗證了毛刺清理思路正確，措施合理可行，達到了預期效果，可為同類零件的毛刺清理提供參考。