王永和

摘要：Pa6柴油機(jī)是我國(guó)從法國(guó)熱機(jī)協(xié)會(huì)引進(jìn)的一型性能先進(jìn)、通用性好的柴油機(jī)，廣泛應(yīng)用于民用發(fā)電和船舶主機(jī)上。在法國(guó)，將Pa6柴油機(jī)作為海軍艦船的主要?jiǎng)恿?，大?700噸級(jí)的驅(qū)逐艦，小到800噸級(jí)的護(hù)衛(wèi)艦，均采用Pa6柴油機(jī)作主機(jī)。在我國(guó)，Pa6柴油機(jī)作為船舶主機(jī)，一直表現(xiàn)出良好的性能和可靠性。本文通過對(duì)艦船用Pa6連桿試制的工藝分析、總結(jié)，介紹了在該新產(chǎn)品試制過程中遇到的困難和解決辦法。突出介紹了作為軍用產(chǎn)品在試制過程中應(yīng)該如何控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工精度和效率。

關(guān)鍵詞：Pa6連桿；工藝；關(guān)鍵工序；精度；加工能力

因?yàn)檫B桿是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，其大頭孔與曲軸連接，小頭孔通過活塞銷與活塞連接，其作用是將活塞的氣體壓力傳送給曲軸，又受曲軸驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮汽缸中的氣體。連桿承受的是沖擊動(dòng)載荷，因此要求連桿質(zhì)量小，強(qiáng)度高，因此加工工藝要求也就高。

筆者曾作為連桿工藝負(fù)責(zé)人就職的四川資陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿生產(chǎn)基地年產(chǎn)中速機(jī)連桿8000余組，現(xiàn)主要產(chǎn)品有240柴油機(jī)連桿，280柴油機(jī)連桿、卡特柴油機(jī)連桿、MAN系列發(fā)動(dòng)機(jī)連桿以及本文所述的Pa6發(fā)動(dòng)機(jī)連桿。Pa6連桿是某型艦船裝備的16VPa6STC柴油機(jī)所裝連桿，該連桿材質(zhì)選用35CrMoA，整體機(jī)械性能很好，韌性很好，加工難度較大，且軍檢要求眾所周知。

一、Pa6連桿的特點(diǎn)分析

（一）精度要求高。作為非民品，其精度要求非常高。如桿身的對(duì)稱度，大小頭軸承孔軸線平行度、軸線對(duì)端面垂直度，螺紋孔與連桿蓋螺栓支撐面的垂直度，螺紋孔各臺(tái)階孔及螺紋的同軸度，平面、扁尾面的對(duì)稱度、表面粗糙度以及非加工面的強(qiáng)化噴丸質(zhì)量等等各方面的綜合因素給試制造成了客觀存在的難度。且驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)非?？量?。如深斜油孔的對(duì)接，在連桿內(nèi)部直徑相差2毫米的深孔要實(shí)現(xiàn)100%的對(duì)接，用戶用高清內(nèi)窺鏡檢測(cè)，只要稍有臺(tái)階，或內(nèi)孔粗糖度目視不佳，立即判廢。

（二）加工難度大。Pa6連桿從整體看來(lái)和16V280連桿是類似的。但即使細(xì)微的差別卻能在加工中體現(xiàn)出巨大的差異。如Pa6連桿采用的材質(zhì)是35CrM〇A，含碳量較42CrM〇低，且屬于高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，硬度較280連桿低，但軔性極好。在剖分體蓋工序，由于韌性和應(yīng)力的原因，就造成機(jī)用鋸條卡死，不但造成鋸條報(bào)廢，還大費(fèi)周章把鋸條取出并保證了連桿未受損傷。又如劃線工序：Pa6連桿前后安排了3個(gè)劃線工序共8個(gè)工步。工作強(qiáng)度大，完成這些工序也頗費(fèi)周折。

二、關(guān)鍵工序典型工藝難點(diǎn)分析舉例

整個(gè)試制過程充滿著問題和困難，如何在這樣的困境中趟出一條路來(lái)，使這批連桿順利完成所有工序，順利交付使用，是工藝人員的職責(zé)和使命。不單是上面提及的幾個(gè)關(guān)鍵工序存在困難，這些困難只是整個(gè)試制過程的代表和縮影。

（一）體螺紋孔加工。體螺紋孔為4-M24X2-6H，用戶要求螺紋塞規(guī)檢查螺紋，必須“通規(guī)到底，止規(guī)一點(diǎn)都進(jìn)不去”。根據(jù)240連桿和280連桿采用擠壓絲錐攻絲的經(jīng)驗(yàn)，這樣的要求是很不容易達(dá)到的。為了滿足用戶的檢驗(yàn)要求，試制團(tuán)隊(duì)對(duì)該工序每一個(gè)工步都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范，嚴(yán)格控制螺紋底孔直徑；攻絲前徹底清潔底孔，杜絕積屑瘤的產(chǎn)生；仔細(xì)配制攻絲潤(rùn)滑劑；攻絲前對(duì)絲錐夾頭進(jìn)行仔細(xì)修磨整備，并用試用件進(jìn)行了試加工驗(yàn)證等等，一系列措施，最終保證了體螺紋孔的精度要求。

（二）蓋螺栓孔加工。連桿蓋螺栓孔在肩面端有一截長(zhǎng)35，孔徑為小25+0.1的臺(tái)階孔，而整個(gè)螺栓孔孔徑為小24.5，加工蓋螺栓孔、定位套孔的時(shí)候必須從結(jié)合面方向鉆孔、擴(kuò)孔，這個(gè)臺(tái)階孔就無(wú)法從這個(gè)方向加工出來(lái)，必須采用二次裝夾。由于該臺(tái)階孔與體螺紋孔同軸度要求很高，二次裝夾的定位問題便成了該工序的一大難題。在前期的工藝和工裝準(zhǔn)備中沒有涉及到這個(gè)尺寸，致使該臺(tái)階孔加工工序出現(xiàn)困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。最后采取借用240型連桿鏜蓋螺栓孔工裝的思路，在磨齒工序后安排鏡該臺(tái)階孔工序。采用齒面、連桿大頭平面定位的方式，以體螺栓孔坐標(biāo)為鏜蓋螺栓孔坐標(biāo)，有效保證了該臺(tái)階孔與體螺紋孔的同軸度。

（三）體螺紋底孔球形銑削。為避免螺紋底孔尖角造成疲勞應(yīng)力集中源，Pa6連桿螺紋底孔采用球形設(shè)計(jì)方案，對(duì)提高連桿內(nèi)在質(zhì)量起到了很好效果。但在深孔底部加工球形且粗糖度、形狀等要求很高，加工難度較大。在長(zhǎng)期的探索中發(fā)現(xiàn)，高速鋼麻花鉆經(jīng)過不同的刃磨，可以加工出不同形狀的孔底，通過觀察成型球刀的切削部分發(fā)現(xiàn)，兩條切削刃在一個(gè)平面內(nèi)，組合成半圓，前刀面平整，與切削刃夾角為零，后刀面成橢圓型，與切削刃有10-15°的夾角，刀尖部分過渡平整就可以用于加工。要刃磨球刀，首先要根據(jù)孔的尺寸，刃磨出一個(gè)相同大小的半圓環(huán)，這個(gè)半圓環(huán)可以用一塊厚2-3mm的鐵片，配合大小相同的芯軸，在沙輪上磨出，直到圓環(huán)與芯軸配合無(wú)縫為止，對(duì)光檢查。球刀的刃磨要利用砂輪的側(cè)面刃磨鉆頭的螺旋面，直到刃磨出兩平面在一平面內(nèi)，并且平整，注意兩平面對(duì)接處，不要磨穿。在磨切削刃的時(shí)候，注意要磨出10-15°的后角，使切削刃與樣板間無(wú)縫隙，對(duì)光可觀測(cè)，精磨后刀面注意不要傷到切削刃，后刀面不能高出切削刃，盡量磨光滑，做到這些，一把球刀就磨好了。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件制造任重道遠(yuǎn)

Pa6是性能可靠、技術(shù)成熟、用途廣泛的柴油機(jī)，今后在我國(guó)船舶行業(yè)還將長(zhǎng)期、大批量使用。要作好Pa6柴油機(jī)技術(shù)的消化、吸收和“反設(shè)計(jì)”工作，對(duì)Pa6柴油機(jī)的設(shè)計(jì)和技術(shù)要“知其然，還要知其所以然”。試制成功后的總結(jié)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造者來(lái)說(shuō)是一筆寶貴財(cái)富的積累。發(fā)動(dòng)機(jī)人需繼續(xù)戒驕戒躁，虛心學(xué)習(xí)，潛心鉆研，努力實(shí)現(xiàn)我國(guó)裝備制造的全面國(guó)產(chǎn)化和技術(shù)領(lǐng)先。

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