B737NG 主起落架前樞軸銷球面鉻層的磨削方法

李金勁，黃燦榮

廣州飛機維修工程有限公司清遠分公司 廣東廣州 511853

1 序言

起落架作為飛機的主要承重結(jié)構(gòu)以及起降時的主要受力結(jié)構(gòu)，經(jīng)過長時間的使用或多次起降收放后，其各零部件都將受到不同程度的腐蝕或損傷，即使鍍上了鉻層的主起落架前樞軸銷耐磨、耐蝕能力大大加強，在翻修時也會發(fā)現(xiàn)銷子上的鉻層依然出現(xiàn)不同程度的磨損，部分前樞軸銷子的基體甚至出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。因此，在翻修時需要對前樞軸銷先進行深度修理，然后進行鉻層尺寸恢復(fù)。使用普通外圓磨床可以對前樞軸銷的外圓直銷部分進行尺寸恢復(fù)，但是對于球面鉻層的尺寸恢復(fù)就需使用特殊的磨削方法才能滿足需求。目前對于球面鉻層的磨削加工方法主要有以下幾種：成形砂輪加工法、碗形砂輪加工法、展成法、無心磨加工法及程序加工法。

球面鉻層的加工難點是鉻層硬度高（5 7 ～62HRC），需要選用粒度較低的砂輪，同時又要確保磨削完成后的表面粗糙度。因為形狀是球面，所以使用普通外圓磨削設(shè)備難以滿足需求。

2 成形砂輪加工法

成形砂輪加工法（見圖1）是早期精加工球面的常用方法，主要是將砂輪的磨削面修整為球面的球徑弧面，必須確保砂輪的寬度比球面的寬度寬，不然會無法磨削整個球面。而且砂輪修整的金剛筆要足夠尖，這樣才能修整出貼合球面的砂輪。

圖1 成形砂輪加工法示意

因為在磨削的過程中，球面的鉻層球徑是在不斷縮小的，砂輪同時也在不斷消耗，所以從微觀上，接觸面不是圓弧面，從而導(dǎo)致磨出來的球面局部球徑較大或較小。并且砂輪在重復(fù)修整時，設(shè)備的重復(fù)定位精度也會疊加在砂輪的修整上，導(dǎo)致修整出來的砂輪接觸面不是真正的圓弧面，也會影響磨削出來球面的球度。

砂輪拆卸后再重新安裝，修整砂輪時的去除量如果未達到原來圓弧的深度，則修整出來的砂輪圓弧接觸面也會產(chǎn)生微小的錯位[1]，這是重新安裝后所設(shè)的修整砂輪起點與原來圓弧的起點的誤差所造成的。

所以，成形砂輪加工法最適用于成批量地加工統(tǒng)一球徑的球面，同時也盡量不裝拆砂輪，以避免砂輪修整的起始位置誤差增大。

3 碗形砂輪加工法

碗形砂輪加工法（見圖2）較簡單，加工出來的球面精度較高，砂輪的修整也方便。加工時需確保碗形砂輪的直徑寬于待加工球面的寬度。它是利用砂輪碗口圓弧與工件圓弧面的弧線接觸，并且砂輪與工件同時旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對球面的磨削。這種方法不需要特殊設(shè)備和砂輪成形修整工具，因砂輪是圓弧與球面接觸，即使局部存在磨損也不影響球面的磨削質(zhì)量。但只能在特殊的球面磨床設(shè)備上才能使用，因為通用的外圓磨床設(shè)備無法正常安裝碗形砂輪。如果使用此方法磨削起落架的前樞軸銷，則需配備專用的外圓磨床設(shè)備。

圖2 碗形砂輪加工法示意

4 展成法

展成法使用平形砂輪，將修整好的平形砂輪的外圓面與工件待磨削的表面接觸，工件繞軸線旋轉(zhuǎn)，同時繞垂直于軸線的球徑按一定的角度左右轉(zhuǎn)動，此時高速旋轉(zhuǎn)的砂輪面將會對接觸面磨削光亮[2]，如圖3所示。而且可使用同一個砂輪磨削不同球徑的球面，砂輪的修整要求與普通外圓磨是一樣的。但是此種磨削方法的原理也屬于一種特殊球面磨削設(shè)備的磨削，設(shè)備需要滿足令工件繞垂直于軸線的球徑方向左右轉(zhuǎn)動，無法直接將此方法使用在外圓磨床上。

圖3 展成法示意

5 無心磨加工法

無心磨加工法（見圖4）與成形砂輪加工方法有一定的相似性，主要也是將砂輪修整成與球面球徑尺寸一樣的圓弧面，但是無心磨需要將磨削導(dǎo)輪也修整成球面球徑的尺寸，無心磨砂輪與導(dǎo)輪之間形成一個與球面球徑一樣的圓形空間，用以磨削球面工件。無心磨相對于成形砂輪磨削最大的優(yōu)勢是無需精準裝夾，球形銷放在砂輪和導(dǎo)輪之間會自動磨削找中，磨削完成后的效果也是受到砂輪圓弧形狀的較大影響，砂輪修整出來的圓弧如果不夠圓，就比較容易導(dǎo)致球面的球徑局部偏差較大。

圖4 無心磨加工法示意

6 程序加工法

將砂輪修整成圓弧面，通過在設(shè)備里面設(shè)置刀具補償，利用數(shù)控兩軸插補運行圓弧程序?qū)η蛎婀ぜM行磨削。因為砂輪在磨削的過程中不斷地損耗，所以砂輪的圓弧角也是不斷地變小，需要不斷地修整砂輪的圓弧面，同時要通過程序刀具的補償[3]，才能保證砂輪的圓弧面是在走圓弧的路徑，以保證砂輪磨削出來的球面精度。此方法（見圖5）磨削出來的球面也會出現(xiàn)局部球徑不一的情況。同時對砂輪的寬度以及球面的兩端是否有直柄有一定的要求。

圖5 程序加工法示意

7 結(jié)束語

以上加工方法各有優(yōu)劣，部分磨削加工方法需要配合特殊機床設(shè)備才能滿足要求。對于普通的外圓磨床，如需改裝用于磨削球面，可采取成形砂輪加工法，操作簡便，成功率高。對于實際情況，需結(jié)合車間現(xiàn)實需求及所擁有的設(shè)備，選用合適的方法，對球銷進行磨削精加工，使鉻層尺寸恢復(fù)至設(shè)計要求。