中央传动齿轮机匣交叉孔毛刺清理方法研究

孟 涛

（海军装备部，西安 710021）

某发动机零组件中央齿箱是发动机关键件，结构紧凑、复杂。纵横交错的油路孔与喷嘴孔众多，加工空间狭窄，深长孔和交叉孔孔口尖边毛刺及切屑不易清理。此外，140°近乎封闭的环行油道结构，给零件的毛刺清理带来了很大困难。机械加工空间狭小，加工毛刺清理难度大。材料主要为ZTC4，切削性能较差，加工中毛刺粘连性强，如果这些毛刺掉入发动机，损失不可估量。

本文通过对毛刺清理方法的适当选择、加工过程中对毛刺的清理控制和加工完之后对油路进行冲洗，解决了该组件毛刺清理难的问题，也为以后解决类似问题提供了经验参考。

1 试验方案及解决措施

中央齿轮机匣壳体的形状相当复杂。十多个有相交要求的斜孔，给加工和定位带来了很大困难，同时孔相交处的毛刺清理是该零件加工的难点之一。分布在不同方位的表面上、凸台上的几十处高精度配合尺寸要求的喷嘴座孔Φ4.5+0.0120mm，和堵头座孔Φ6+0.0120mm以及相关配合表面，有些配合表面分布在内腔、孔道、槽内部，加工空间小，刀具强度、刚性差，加工极不方便，易产生毛刺。

1.1 毛刺清理方法的选择

研究表明，常用的去毛刺方法主要有滚筒研磨法去毛刺、刷子精整法去毛刺、挤压珩磨去除毛刺（磨粒流）、高压水射流去毛刺以及脉冲电化学去毛刺[1-2]。

1.2 去毛刺工艺方法

鉴于该零件结构的特殊性，去除交叉深孔毛刺需要分为两步：将毛刺从零件的交叉孔上去除，使毛刺脱离零件本体；将脱落的毛刺从零件的复杂内腔和油路深孔中取出。

中央传动齿轮机匣壳体焊接组件由中央齿轮机匣壳体与140°扇形弯板焊接而成。在靠近壳体大端面内壁上有140°环行焊接封口的油道，且在径向和轴向共有5处与其他油路分支相通，从而形成一个近乎封闭的油道。一旦切屑、毛刺或其他杂物进入此环行封闭油道，不容易清理。在大端面上有一个油路进油孔接嘴，该接嘴高出大端面40 mm，与此环行封闭油道相接通，切屑极易从此处进入油道。因此，在零件加工过程中一定要严格控制切屑、毛刺或其他杂物进入该环行封闭油道内。

除了上述的环行焊接油道和进油孔接嘴外，悬出的从动轴轴承座孔和十多个有相交要求的深长斜孔，结构紧凑，加工空间狭窄，给加工和后续的毛刺清理带来了很大困难。

零件在加工完一系列的油路孔、堵头孔后进行去毛刺工序：先用什锦锉去除零件所有孔口及机械加工产生的尖边毛刺，尖边倒棱；再用手电钻装夹细孔管道毛刺刷（材料为嵌入磨粒的耐磨硬质尼龙）清理所有油路孔内壁及交叉孔口部毛刺，上下反复移动，使内壁及交叉孔口光滑，无加工完孔后产生的毛刺翻边和其他杂物；最后用航空洗涤汽油去除零件表面污渍，用干净的压缩空气吹干零件表面，并吹净零件油路孔内的毛刺、切屑，保证零件干净清洁。因为目前为止零件还未焊接140°环形油道，所有的油路孔均为敞开式，切屑及脱落的毛刺容易清理，采用压缩空气逐个吹油道孔，方便快捷，完全可以将毛刺清理干净。

在焊接完扇形弯板后变成的组合件140°环形油道已经形成，原来从动轴承孔处的一系列的油路孔由敞开式变成了局部封闭式，因此组合件的加工方法非常重要。需要采用一系列的防护措施来防止切屑和其他杂物进入油道。焊接完后，采用橡皮堵塞和胶布来封堵所有的油路孔。以后每道工序前先检查橡皮堵塞和胶布是否完好，然后进行加工。

加工酒杯孔Φ18+0.0430mm前，事先用专用橡胶堵棒塞入Φ18+0.0430mm底下的Φ9 mm偏心孔中，防止切屑和其他杂物进入油道。加工完Φ18+0.0430mm孔后，用细钢棍从背面将橡胶堵棒顶出，并用胶布将孔口封好。

酒杯孔与喷嘴孔加工完后再用手电钻装夹专用细孔管道毛刺钢丝刷清理所有油路孔内壁及交叉孔口部毛刺，上下反复移动，使内壁及交叉孔口光滑，无加工完孔后产生的毛刺翻边和其他杂物。这一过程产生脱落的毛刺有可能有一小部分进入环行油道，可以通过超声波清洗和油路冲洗的方法将其去掉。

1.3 去毛刺残留的清洗

1.3.1 油路冲洗的重要性

油路孔的清洗是一个新的技术问题。确保所有油路孔内干净、无切削和异物存在是一个至关重要的问题。该部件有5处喷嘴座孔，用于安装孔径只有Φ0.8 mm的喷嘴。任何异物存在油路内，都有可能造成喷嘴孔堵塞，从而引起装在该部件上的齿轮和轴承在工作时冷却不良，发生轴承抱死情况，后果不堪设想。

1.3.2 冲洗方法

（1）器具。所用器具为滑油试验器，最小刻度为50 mL的量杯，还有秒表、漏斗、漏油容器及白色绢布等。

（2）冲洗介质。4050合成油（Q/SY 16050—82），油温70～80 ℃。冲洗介质进入壳体组件前，须经过滤网过滤，保证冲洗介质中80 μm的颗粒不能通过。

（3）油路冲洗。对壳体组件进行冲洗，冲洗时间120 min。每30 min翻转一次壳体组件，使之以不同方向放置。油路冲洗结构如图1所示。

1.3.3 超声波清洗

将零件放入超声波清洗机内对零件进行超声波清洗，时间为20～30 min。利用超声波清洗机高频震荡产生的能量对零件表面和内腔深孔进行清洗，从而去除掉附着在零件表面和内壁上的一些细小颗粒杂物，对零件进行精细除污，使零件干净清洁[3-4]。

1.3.4 煤油冲洗油路

将零件的油路进油孔接嘴通过管接头连接在清洗机上，派制专用油路冲洗夹具，对零件所有油路孔进行冲洗，压强为0.6 MPa。

冲洗时，在各个角度不断翻转零件，最后用白色绢布检查油路出口，目视检查绢布上没有可视的粒状异物为合格。清洗机中煤油的工作温度为0～35 ℃。泵后压强与清洗压强数值一旦大于0.2 MPa，需立即进行油滤清洗，待油滤清洗完后再进行后续工作。零件结构见图2，其中位置1表示进油口，其余位置2～位置7表示出油口。

1.3.5 滑油冲洗油路

将壳体组合件通过进油接头连接在试验器上，采用4050#航空润滑合成油（进口压强0.60～0.64 MPa，温度70～80 ℃）进行油路冲洗。油路冲洗时间为120 min，每30 min翻转一次壳体组件，使之以不同的出油方向放置，即确保油流以不同方式流过油路内部，使内部异物容易随油流带出。

1.4 去毛刺检测

1.4.1 内窥镜检测

采用奥林巴斯光纤内窥镜检测，该内窥镜产品型号为IF2D5-6柔性光纤内窥镜。系统中含有IF2D5-6光纤镜一条，直径为Φ2.4 mm，长度为600 mm，直视，视野角75°，景深为2～50 mm，内窥镜上下可弯曲120°，完全可以观察清楚该零件内部油路孔交叉孔口毛刺是否去除干净、孔内是否还存在脱落的毛刺及切屑或其他杂物[4-6]。交叉孔口结构如图3所示。

1.4.2 检验冲洗

油路冲洗完成后进行检验冲洗，用白色绢布以适当方式放在漏油容器上，确保冲洗壳体的油全部流经绢布。冲洗参数与述滑油冲洗油路相同，每冲洗15 min目视检查绢布一次，连续3次绢布上没有任何杂物则为冲洗合格。每检查一次绢布翻转一次壳体组件[7-8]。

2 结语

经过采取诸多措施，中央传动齿轮机匣冲洗时间由40 d缩短到4 h，极大地提高了零件的冲洗效率，缩短了零件的生产周期。通过实际加工验证了毛刺清理思路正确，措施合理可行，达到了预期效果，可为同类零件的毛刺清理提供参考。