圖1所示為旋轉套筒組合件，該零件具有尺寸精度要求高、薄壁易變形和裝配形位公差要求高的特點，且產品材料為難加工的A100鋼，該產品是飛機起落架轉彎結構中的重要零件。起落架在裝配時，經常出現轉彎性能達不到裝配要求的情況，經分析主要問題在于旋轉套筒和扇形齒輪內、外圓不同軸，導致與外筒等發(fā)生嚴重干涉。通過反復論證，找到了解決旋轉套筒組合件超差的方法。
圖1 旋轉套筒組合件
圖2 鏜工夾具裝夾方式
（1）基體加工。旋轉套筒熱處理后，車工先加工外圓初基準，以外圓初基準來找正加工內孔尺寸，再以內孔尺寸加工外圓φ221f7、φ216h8等尺寸。由于找正基準不統(tǒng)一，且能找正的基準范圍小于加工區(qū)域，導致誤差累積，造成加工后配合部位內孔與外圓不同軸，部分工藝尺寸需要借加工，很難保證產品加工質量。
（2）組合件加工。鉗工冷縮法安裝完襯套后，襯套內孔及端面留有0.5mm的加工余量，需采用圖2所示裝夾方式進行內孔及端面的精加工，但此時只能找正有加工余量的襯套內孔，無法復查零件外圓基準情況，而襯套冷縮安裝有一定變形，導致基準誤差的累積，使產品的形位公差要求難以保證。
抽查3件組件進行計量，以內孔φ150H8、φ155+0.10 +0.04mm為基準，在基準N、B圓度保證的情況下，相關尺寸同軸度如附表所示。
由附表可見，零件組合件狀態(tài)下，同軸度尺寸超差嚴重，無法滿足裝配需求，導致部分旋轉套筒零件報廢。該產品僅模鍛件23萬元/件，給公司造成較大的經濟損失。為解決此類問題，制定了加工工藝解決方案，并對輔助夾具進行重新設計和應用。
針對產品超差問題，分析旋轉套筒的加工流程及加工尺寸，選擇以基體底孔φ155+0.1+0mm尺寸為基準尺寸，使用膨脹心軸定位夾具，統(tǒng)一基體及組合件加工定位基準，盡可能減少誤差累積，制定以下改進方案。
（1）夾具設計及制造。為了提高φ155+0.1 +0mm孔與心軸的定位精度，采購了肯納公司φ155mm膨脹心軸（見圖3），由于該膨脹心軸定位精度高、重復裝夾誤差小，依據膨脹心軸使用要求自行設計、制造膨脹心軸基礎板（見圖4），用來安裝φ155mm膨脹心軸（見圖5）。
夾具要求：φ155mm膨脹心軸定位部分與基礎板φ305mm同軸度≤0.02mm，φ155mm定位心軸與底面的垂直度≤0.02mm，并保證在φ305mm與找正端面P跳動≤0.03mm時，φ155mm定位心軸跳動≤0.01mm。
（2）基體加工工藝改進。熱處理后首先找正零件外圓基準，加工如圖6所示的右側φ155H9（
）mm內孔及端面，再以φ155H9（+0.1 +0）mm內孔及端面定位，使用φ155mm膨脹心軸加工零件左側內、外圓尺寸。這樣加工既保證了加工基準的統(tǒng)一，又保證了零件裝夾、找正的準確和便捷。
車工使用夾具如圖7所示，數控鏜使用夾具如圖8所示，均只需一次性找正好夾具，僅對零件進行更換即可，產品的裝夾找正變得很方便，產品質量也得到了有效控制。
檢測結果 （單位：mm）
零件編號 φ150H8圓度 φ155+0.10+0.04mm圓度φ221f7處同軸度φ216h8處同軸度φ196－0 －0.2mm處同軸度1 0.006 0.003 0.11 0.12 0.11 2 0.007 0.004 0.14 0.14 0.12 3 0.005 0.003 0.08 0.09 0.07
圖4 膨脹心軸基礎板
圖5 夾具
圖3 膨脹心軸裝配圖
圖6 旋轉套筒尺寸
（3）組合件加工工藝改進。如圖9所示，基準N處襯套先不安裝，用于φ155mm膨脹心軸裝夾定位，復查φ221f7處外圓跳動≤0.02mm，車工先加工襯套孔φ155+0.10 +0.04mm、φ150H8（+0.063 +0 ）mm及襯套端面；鉗工再安裝基準N處襯套，以前面車工加工的襯套孔φ155+0.10 +0.04mm定位，使用φ155mm膨脹心軸加工基準N處φ150H9（+0.1 +0）mm襯套孔及襯套端面。保證了襯套孔加工與基體加工基準的統(tǒng)一，零件裝夾、找正準確和便捷。
通過改進工藝和夾具，使旋轉套筒組合件質量完全滿足圖樣要求，產品質量穩(wěn)定，加工效率也大幅提高，徹底解決了該起落架轉彎性能不易達到裝配要求的難題，保證了轉彎機構運動的靈活性，且提高了該結構零件的互換性，減少了零件的選配和修配環(huán)節(jié)，為起落架同構型的制造提供了參考。
圖7 車工加工
圖8 數控鏜加工
圖9 基準N孔處不壓裝襯套示意