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【摘 要】 本文从附件修复的手工研磨机理入手,对粗研磨、中研磨和精研磨的磨料成分及研磨过程等进行了论述,分析了影响研磨质量的因素及附件研磨修复后质量的检验方法,并针对修理厂附件车间研磨工作的开展,在工艺卡片的制做、技术人员的培养和扩大研磨理范围等方面提出了建议,有利于手工研磨技术在附件修复中进行推广普及,发挥其应有的作用。
【关键词】 飞机典型附件;修复技术;研磨方法
引言:
本文将针对飞机各典型部附件修复的研磨方法展开讨论。手工研磨虽然工作效率不高,且对操作人员的技术要求较高,但无需复杂的机械和电源设备,操作简单、方便,能获得很高的加工精度和较低的表面粗糙度,特别适合于飞机部附件的单件修复。
一、飞机典型附件修复的研磨机理及影响因素
1、手工研磨机理
研磨是利用研磨剂和相关工具,使工件极薄的表面层变得平整或光整的精加工方法。研磨主要是靠嵌入工具表面的磨料,在一定压力和相对运动速度下,对零件进行磨削的过程;同时,由于研磨液与工件表面发生的化学反应,在工件表面形成一层很容易被磨料刮去的氧化薄膜而加速研磨的作用。一般认为,研磨的切削原理是机械与化学联合作用的结果。研磨过程、研磨工具及液体充压检验法如图所示。
研磨过程、研磨工具及液体充压检验方法
手工研磨前应对工件和研磨工具等进行彻底清洗,并注意周围环境的清洁。清洗和擦拭时以脱脂棉或软质棉纱为宜。研磨时,把工件放在磨盘上,加入调好的研磨剂,按“8”字形轨迹均匀滑动,同时必须在工件上施加一定的压重,研磨运动要平稳均匀
(如图1a所示)。
1.1粗研磨
研磨方式及磨料成分如图2所示。粗研磨的研磨粉为黑灰色的金刚砂(如图2a所示),除液壓附件的研磨剂为液压油外,其他附件(如燃油附件和冷气附件等)的研磨剂均为航空煤油,将其稀释后涂在需要研磨的工件或研磨工具的表面;对工件施加压力为0.1--0.2MPa;运动速度为每秒约1个回转“8”字形,且回转5--6次后,将工件转过45°,继续沿相同的“8”字形轨迹回转;每研磨10--15min,用汽油清洗研磨工具及工件1次,并查看研磨效果,如果还能看到划痕等,则更换新研磨剂,继续研磨。直到看不到研磨面上的清晰划痕时,即可转入中研磨。
1.2中研磨
中研磨的研磨粉为灰色碳化硼(如图2b所示),研磨剂的添加和清洗方式与粗研磨时一样,对工件施加压力为0-05--0.1MPa,运动速度为每秒约1个回转“8”字形,直至研磨面上划痕处没有痕迹为止。
1.3精研磨
精研磨的研磨粉为绿色氧化铬(如图2c所示),配适量的研磨油,研磨剂与粗研磨时一样,对工件施加压力为0.01--0.02MPa,运动速度为每秒约2个回转“8”字形,研磨时间为1--3min,超过3min后,取下工件,清洗干净(需要清洗2遍,并且用2个盒子分别清洗),然后继续研磨,直至划痕部位有光亮为止【1】。
2、影响手工研磨质量的因素
影响手工研磨修复质量的因素很多,除工作环境外,与操作人员的熟练程度密切相关,在具体附件的研磨修复中,徒弟从师傅那里学到的都是口口相传和手把手传授的经验,这也是初学者无法很快入手的原因。排除人为因素,还有以下几点因素影响研磨修复的质量,应引起重视。
2.1研磨平板或研磨锥头的质量
研磨平板和研磨锥头(如图1b所示)起着传递基准的作用。研磨时,在研磨剂的作用下,修复工件和研磨工具(研磨平板和研磨锥头)都被研磨;因此,在研磨时,一定要注意观察研磨磨具表面的质量,定期测量检查,及时修复或更换。
2.2合理选用研磨剂
飞机机械系统的附件很多,主要分为液压系统和其他系统(冷气、燃油和润滑油系统等)2大类。对于液压系统的各类附件,选用的研磨剂为液压油,而其他系统则通常选用航空煤油作为溶剂,清洗时都选用汽油。
2.3合理选择研磨工序
在手工研磨修复附件时,要根据划痕的深浅度选择研磨的类型,如果粗研磨效果明显,可以不经过中研磨,而直接进入精研磨抛光处理。当磨料分档次序多时,总研磨时间可以缩短;当磨料分档次序过少时,总研磨时间反而加长。研磨时间太长,很难保证磨具自身的精度,反而影响研磨质量。在研磨时,研磨压力和速度要控制适宜。研磨压力过大,磨料容易碎裂,常出现“划道”现象;研磨速度过高,可能引起研磨热,使零件表面发黄,尺寸膨胀,从而难以控制加工精度【2】。
二、飞机典型附件修复的研磨质量检验
附件有划痕的表面经过研磨后,修复表面是否符合要求,需要进行检验。通常情况,综合采用目视检验和液体充压检验2种方式【3】。
1、目视检验
有划痕的锥面阀芯或阀座,经研磨后是否满足密封的配合要求,可以把阀芯和阀座用汽油洗净擦干,将阀芯和阀座配合后,轻拍数次,若在配合面上形成明亮而完整的光环,且无斑点时,就可认为研磨修复后达到密封要求。
2、液体充压检验
研磨修复后的附件,如锥形阀芯与阀座的配合面划痕精研磨修复,将阀芯与阀座配合后,把液压油或燃油(最好是附件的工作介质,冷气系统附件可以用航空煤油检验)注入阀芯与阀座的配合处(如图1c所示),注满油后仔细观察,5min内无渗漏现象,表明研磨后的配合表面满足密封要求。
3、附件车间的研磨修复工作
3.1制做研磨修复工艺卡片
在修理厂,各种附件的修复工艺卡都有,但是,缺乏手工研磨修复的工艺规范和检验标准;因此,需要针对不同的研磨修复件,制订研磨修复的工艺标准。如:液压泵分油盘静压支承面出现划痕后,应该经过怎样的研磨修复过程;经过平面研磨修复后,应该采用何种标准和方法进行检验等。需要由附件车间根据飞机的各种常见故障附件,制做相应的附件修复工艺卡片,指导手工研磨修复附件。 3.2培训研磨修复技术人员
手工研磨修复技术工艺简单且易操作,但真正能够做到准确快速的修复各种故障附件,需要长期持续的培训操作人员,既需要师傅带徒弟的传统式培训,也需要技术人员自身具备一定的理论功底,勇于创新。可以用报废附件练手,仔细研究研磨修复的工艺技巧和操作要点,这样,既可以满足平时的训练要求,又可以为應对局部战争时附件的抢修积累经验。
3.3扩大附件研磨修复范围
对飞机安全影响较大的部附件,如飞机主液压泵、助力器、燃料泵和舵机等,必须选择修理能力强、质量有保证的大修或承制厂修理,确保修理质量;而对其他部附件,需要根据机型,确定附件车间能够研磨修复的附件,如油滤安全活门和各种控制阀门的配合面等。对于可以研磨修复,但因为附件复杂无法实施修复的,也要制订研磨工艺和检验方法,以备作战急需。
4、应力腐蚀、腐蚀疲劳开裂
4.1应力腐蚀裂纹
腐蚀是金属材料(结构)在腐蚀环境中的材料耗损。金属腐蚀有不同的分类方法。按腐蚀过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。按腐蚀破坏形态,可分为全面腐蚀和局部腐蚀。按腐蚀环境,可分为大气腐蚀、海水腐蚀、酸碱盐腐蚀、微生物腐蚀等。应力腐蚀是结构在腐蚀环境中承受一定持续拉应力而形成的。应力腐蚀是在应力与腐蚀介质共同作用下的脆性延迟破坏。应力腐蚀通常发生在合金中,裂纹起源与构件表面。在飞机结构修理中,应力腐蚀是一个常遇到的实际问题。例如,某型飞机上翼面处的数千个B94铝合金铆钉均产生了应力腐蚀裂纹。
4.2腐蚀疲劳开裂
飞机失效分析的大量事实说明,疲劳损伤和腐蚀损伤是两类最主要的损伤形式,而疲劳损伤又多半在腐蚀环境中产生,因此,尤其显现腐蚀疲劳的危害性。腐蚀疲劳是指材料在交变应力和腐蚀介质联合作用下发生的疲劳断裂。应力腐蚀只有在特定的腐蚀环境中才发生。但是,腐蚀疲劳没有这个限制,在任何腐蚀环境及交变应力的联合作用下,都会出现腐蚀疲劳断裂现象。
三、结束语
飞机附件手工研磨修复技术工艺简单、成本少且易操作,特别适合飞机附件的修复,是一项值得长期推广应用的技术。与购买和生产新附件相比,附件研磨修复周期短,见效快,节约经费,能够提高附件车间的修理技能。
参考文献:
[1]丁炜;张国艳.气门的研磨与检验[J].农机使用与维修.2013(02):123.
[2]杨家林;冯亚林;陈卫华.浅谈航空部附件修理[J].江苏航空.2012(01):87.
[3]王忠志.手工研磨中影响工件平面性的因素[J].上海计量测试.201402):102.
【关键词】 飞机典型附件;修复技术;研磨方法
引言:
本文将针对飞机各典型部附件修复的研磨方法展开讨论。手工研磨虽然工作效率不高,且对操作人员的技术要求较高,但无需复杂的机械和电源设备,操作简单、方便,能获得很高的加工精度和较低的表面粗糙度,特别适合于飞机部附件的单件修复。
一、飞机典型附件修复的研磨机理及影响因素
1、手工研磨机理
研磨是利用研磨剂和相关工具,使工件极薄的表面层变得平整或光整的精加工方法。研磨主要是靠嵌入工具表面的磨料,在一定压力和相对运动速度下,对零件进行磨削的过程;同时,由于研磨液与工件表面发生的化学反应,在工件表面形成一层很容易被磨料刮去的氧化薄膜而加速研磨的作用。一般认为,研磨的切削原理是机械与化学联合作用的结果。研磨过程、研磨工具及液体充压检验法如图所示。
研磨过程、研磨工具及液体充压检验方法
手工研磨前应对工件和研磨工具等进行彻底清洗,并注意周围环境的清洁。清洗和擦拭时以脱脂棉或软质棉纱为宜。研磨时,把工件放在磨盘上,加入调好的研磨剂,按“8”字形轨迹均匀滑动,同时必须在工件上施加一定的压重,研磨运动要平稳均匀
(如图1a所示)。
1.1粗研磨
研磨方式及磨料成分如图2所示。粗研磨的研磨粉为黑灰色的金刚砂(如图2a所示),除液壓附件的研磨剂为液压油外,其他附件(如燃油附件和冷气附件等)的研磨剂均为航空煤油,将其稀释后涂在需要研磨的工件或研磨工具的表面;对工件施加压力为0.1--0.2MPa;运动速度为每秒约1个回转“8”字形,且回转5--6次后,将工件转过45°,继续沿相同的“8”字形轨迹回转;每研磨10--15min,用汽油清洗研磨工具及工件1次,并查看研磨效果,如果还能看到划痕等,则更换新研磨剂,继续研磨。直到看不到研磨面上的清晰划痕时,即可转入中研磨。
1.2中研磨
中研磨的研磨粉为灰色碳化硼(如图2b所示),研磨剂的添加和清洗方式与粗研磨时一样,对工件施加压力为0-05--0.1MPa,运动速度为每秒约1个回转“8”字形,直至研磨面上划痕处没有痕迹为止。
1.3精研磨
精研磨的研磨粉为绿色氧化铬(如图2c所示),配适量的研磨油,研磨剂与粗研磨时一样,对工件施加压力为0.01--0.02MPa,运动速度为每秒约2个回转“8”字形,研磨时间为1--3min,超过3min后,取下工件,清洗干净(需要清洗2遍,并且用2个盒子分别清洗),然后继续研磨,直至划痕部位有光亮为止【1】。
2、影响手工研磨质量的因素
影响手工研磨修复质量的因素很多,除工作环境外,与操作人员的熟练程度密切相关,在具体附件的研磨修复中,徒弟从师傅那里学到的都是口口相传和手把手传授的经验,这也是初学者无法很快入手的原因。排除人为因素,还有以下几点因素影响研磨修复的质量,应引起重视。
2.1研磨平板或研磨锥头的质量
研磨平板和研磨锥头(如图1b所示)起着传递基准的作用。研磨时,在研磨剂的作用下,修复工件和研磨工具(研磨平板和研磨锥头)都被研磨;因此,在研磨时,一定要注意观察研磨磨具表面的质量,定期测量检查,及时修复或更换。
2.2合理选用研磨剂
飞机机械系统的附件很多,主要分为液压系统和其他系统(冷气、燃油和润滑油系统等)2大类。对于液压系统的各类附件,选用的研磨剂为液压油,而其他系统则通常选用航空煤油作为溶剂,清洗时都选用汽油。
2.3合理选择研磨工序
在手工研磨修复附件时,要根据划痕的深浅度选择研磨的类型,如果粗研磨效果明显,可以不经过中研磨,而直接进入精研磨抛光处理。当磨料分档次序多时,总研磨时间可以缩短;当磨料分档次序过少时,总研磨时间反而加长。研磨时间太长,很难保证磨具自身的精度,反而影响研磨质量。在研磨时,研磨压力和速度要控制适宜。研磨压力过大,磨料容易碎裂,常出现“划道”现象;研磨速度过高,可能引起研磨热,使零件表面发黄,尺寸膨胀,从而难以控制加工精度【2】。
二、飞机典型附件修复的研磨质量检验
附件有划痕的表面经过研磨后,修复表面是否符合要求,需要进行检验。通常情况,综合采用目视检验和液体充压检验2种方式【3】。
1、目视检验
有划痕的锥面阀芯或阀座,经研磨后是否满足密封的配合要求,可以把阀芯和阀座用汽油洗净擦干,将阀芯和阀座配合后,轻拍数次,若在配合面上形成明亮而完整的光环,且无斑点时,就可认为研磨修复后达到密封要求。
2、液体充压检验
研磨修复后的附件,如锥形阀芯与阀座的配合面划痕精研磨修复,将阀芯与阀座配合后,把液压油或燃油(最好是附件的工作介质,冷气系统附件可以用航空煤油检验)注入阀芯与阀座的配合处(如图1c所示),注满油后仔细观察,5min内无渗漏现象,表明研磨后的配合表面满足密封要求。
3、附件车间的研磨修复工作
3.1制做研磨修复工艺卡片
在修理厂,各种附件的修复工艺卡都有,但是,缺乏手工研磨修复的工艺规范和检验标准;因此,需要针对不同的研磨修复件,制订研磨修复的工艺标准。如:液压泵分油盘静压支承面出现划痕后,应该经过怎样的研磨修复过程;经过平面研磨修复后,应该采用何种标准和方法进行检验等。需要由附件车间根据飞机的各种常见故障附件,制做相应的附件修复工艺卡片,指导手工研磨修复附件。 3.2培训研磨修复技术人员
手工研磨修复技术工艺简单且易操作,但真正能够做到准确快速的修复各种故障附件,需要长期持续的培训操作人员,既需要师傅带徒弟的传统式培训,也需要技术人员自身具备一定的理论功底,勇于创新。可以用报废附件练手,仔细研究研磨修复的工艺技巧和操作要点,这样,既可以满足平时的训练要求,又可以为應对局部战争时附件的抢修积累经验。
3.3扩大附件研磨修复范围
对飞机安全影响较大的部附件,如飞机主液压泵、助力器、燃料泵和舵机等,必须选择修理能力强、质量有保证的大修或承制厂修理,确保修理质量;而对其他部附件,需要根据机型,确定附件车间能够研磨修复的附件,如油滤安全活门和各种控制阀门的配合面等。对于可以研磨修复,但因为附件复杂无法实施修复的,也要制订研磨工艺和检验方法,以备作战急需。
4、应力腐蚀、腐蚀疲劳开裂
4.1应力腐蚀裂纹
腐蚀是金属材料(结构)在腐蚀环境中的材料耗损。金属腐蚀有不同的分类方法。按腐蚀过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。按腐蚀破坏形态,可分为全面腐蚀和局部腐蚀。按腐蚀环境,可分为大气腐蚀、海水腐蚀、酸碱盐腐蚀、微生物腐蚀等。应力腐蚀是结构在腐蚀环境中承受一定持续拉应力而形成的。应力腐蚀是在应力与腐蚀介质共同作用下的脆性延迟破坏。应力腐蚀通常发生在合金中,裂纹起源与构件表面。在飞机结构修理中,应力腐蚀是一个常遇到的实际问题。例如,某型飞机上翼面处的数千个B94铝合金铆钉均产生了应力腐蚀裂纹。
4.2腐蚀疲劳开裂
飞机失效分析的大量事实说明,疲劳损伤和腐蚀损伤是两类最主要的损伤形式,而疲劳损伤又多半在腐蚀环境中产生,因此,尤其显现腐蚀疲劳的危害性。腐蚀疲劳是指材料在交变应力和腐蚀介质联合作用下发生的疲劳断裂。应力腐蚀只有在特定的腐蚀环境中才发生。但是,腐蚀疲劳没有这个限制,在任何腐蚀环境及交变应力的联合作用下,都会出现腐蚀疲劳断裂现象。
三、结束语
飞机附件手工研磨修复技术工艺简单、成本少且易操作,特别适合飞机附件的修复,是一项值得长期推广应用的技术。与购买和生产新附件相比,附件研磨修复周期短,见效快,节约经费,能够提高附件车间的修理技能。
参考文献:
[1]丁炜;张国艳.气门的研磨与检验[J].农机使用与维修.2013(02):123.
[2]杨家林;冯亚林;陈卫华.浅谈航空部附件修理[J].江苏航空.2012(01):87.
[3]王忠志.手工研磨中影响工件平面性的因素[J].上海计量测试.201402):102.