压铆机风动马达备件技术攻关

2014-04-24卫林叶丁少文张国峰

制造技术与机床 2014年4期

卫林叶丁少文张国峰

(中航工业陕西飞机工业集团有限公司机械动力公司，陕西汉中 723215)

部件厂压铆机属航空专用铆接设备，目前，部件厂KΠ-503M 压铆机共3 台，其中1 台处于停机状态，KΠ-602 压铆机1 台，均属20 世纪上50 年代前苏联进口设备。风动马达作为压铆机上的传动装置，起着至关重要的作用，由于是20 世纪50 年代前苏联进口设备，风动马达无备件可用，国内也没有与之技术参数相匹配的国产风动马达。几十年来，前辈们绞尽脑汁，多次试验加工想解决其备件问题，最终都以失败而告终。近几年，笔者公司也投入大量资金购买了数控压铆机、液压压铆机，但由于各种原因，一直都没有投入使用。因此，该压铆机仍然在飞机部装生产线上发挥着举足轻重的作用。本文在介绍风动马达的工作原理后，结合实际情况针对压铆机风动马达备件技术攻关难点，重点探讨了其关键零件—气缸与活塞的选材和加工。

图1 工作原理图

1 风动马达工作原理

KΠ-503M 压铆机风动马达为活塞式，用来带动动力装置和顶紧装置的柱塞用。其工作原理如图1。

该风动马达有7 个旋转式气缸1 和1 个固定分流活门2，这就是与现有的活塞式风动马达的结构不同的地方。借助推式专用摆动盘7 的特殊结构将风动马达活塞3 的往复移动变成主轴4 的旋转运动。为降低输出轴6 的转速，在风动马达的结构中安装有传动比i=1∶6.55 的行星齿轮减速器5。为扩大排废气量，当活塞3 在上极限位置时，部分废气可经过气缸1 的缝隙进入风动马达的内腔，从这里通过2 个斜孔到大气。此压铆机是用喷射在冷气里的润滑油润滑风动马达内部的各个机构。

2 气缸与活塞的选材与加工

图2 气缸

通过整理风动马达的资料，发现图纸极其不完整，而且个别图纸不规范，由于无零件图纸，给备件的加工制造带来很大的困难。于是对原损坏的风动马达进行了彻底拆卸分解，然后对风动马达的各零部件进行测绘，从我们测绘的图纸可看出，风动马达的关键零件是气缸和活塞。由于是20 世纪50 年代前苏联进口设备，具体材料无从得知，那么气缸和活塞的选材加工就尤为重要。该气缸结构特殊，外形复杂，由7 个沿圆周均布的活塞盲孔组成，各孔之间内壁厚度不到3 mm，耐磨性、硬度要求高，对材料的加工工艺和热处理工艺要求较高。几十年来，前辈们多次尝试气缸的加工工艺及气缸的材料选用，粗加工完后，热处理淬火内壁开裂，或是加工工艺方法达不到使用要求，均以失败而告终。在汲取了前辈的失败经验后，笔者仔细查阅了大量的技术资料，对原气缸的材料成分进行分析，对硬度检测，在无法确定其具体材料的情况下，考虑到使用要求及加工工艺和热处理工艺要求，选用球墨铸铁QT800 -2(硬度245～335 HB，强度、耐磨性较好)，热处理选择等温淬火(适用于外形复杂、热处理易变形开裂的零件)。现已一次试加工成功，热处理后无变形，精加工后7 个活塞盲孔的尺寸配合满足Φ28H7，粗糙度达0.4 μm，与基准孔的同轴度达Φ0.005 mm，完全满足图纸及使用要求(如图2)。

活塞材料也选用耐磨性较高的球墨铸铁QT800 -2，用铸铁棒料直接加工完成(如图3)。

7 个活塞外圆必须要与气缸7 个活塞盲孔一一研配，装配时保证间隙0.025～0.035 mm，同时活塞内球孔与万向连杆相连，对内球孔的加工工艺要求较高。加工完成后外圆尺寸配合满足Φ28k6，粗糙度达0.4 μm;内球孔尺寸配合满足SΦ12.7H7，粗糙度达0.4 μm。

把加工完成的气缸与活塞和原风动马达其他零件重新装配，安装在压铆机上试运转，工作正常。