一种快速置换成组孔系衬套的方法与流程

本发明涉及精密机械加工领域，具体涉及一种快速置换成组孔系衬套的方法，用于保证夹具、测具或发动机零件等的孔系位置度要求，快速置换成组孔系中位置度超差的衬套。

背景技术：

由于衬套材料强度高于基体、体积小，因而成本低且耐用，精密夹具、测具、航空发动机及其它机械设备普遍使用加强衬套作为定位件，以延长使用时间。

参见图1(a)，图1(b)，带加强衬套的孔系夹具、测具及发动机零件的特性是：

1.孔距位置度要求高，85％以上要求在Ф0.01以内；

2.孔径小，95％以上在Ф1.5～Ф12以内；

3.硬度高，即基体上压入的衬套硬度高达HRC56～64；

4.衬套与基体配合为过盈配合。

基体为盲孔的位置度测具、夹具在装配中，经常会产生盲孔中压入衬套后，由于对衬套的压合量与内孔变形情况无法准确预判或者使用磨损等原因，衬套内孔尺寸或孔位置度未能保证设计图样要求，此时必须取出衬套后补加工或另外换一个合适的衬套再装配。

目前，为取出压入的衬套，通常会采用以下两种方式：

a.用电脉冲(电火花)将衬套破坏后取出衬套，这种方法很容易将基体上的底孔损伤甚至破坏，造成更大损失。

b.利用镗床，将孔底根部孔径镗大并加深，形成空刀形式，再使用带钩头的工具，并将此工具固定，然后敲击零件取出衬套，敲击时不能将零件损坏。此方法需要使用精密机床，加工周期长而且会损伤基体，破坏强度，特别是对多孔系的大型零组件，由于过于繁琐而无法实施。另外，此种方法还受到孔径大小的限制。

当大型设备、工夹量具使用以上两种方法，需要将组件分解，增加分解安装的次数，增加了工作量并且增加损伤零件可能。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种快速置换成组孔系衬套的方法，能够在不使用机械设备、不损伤零件的基础上，快速、完整地取出成组孔系中的各衬套。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

第一步、根据衬套内孔的结构尺寸，选配能够与衬套内孔相匹配的压装工艺销；

第二步、将压装液体滴入衬套内孔，使液体充满到衬套下部的空腔当中；

第三步、将压装工艺销放入衬套内孔并从外部向内施加压力；

第四步、压装液体所处空间体积减小，产生的压力使衬套内端面受到向外推力而脱出。

通过选用不同几何精度与表面粗糙度的压装工艺销调整与衬套内孔之间的间隙大小。

所述的压装工艺销为标准圆销。

压装液体选用机油。

所述第三步中将压装工艺销放入衬套内孔并从外部向内施加压力时使用榔头进行敲击。

所述第二步中压装液体滴加至液面达到衬套内孔中的2/3深度处。

衬套的孔距位置度公差≤0.01mm，孔径的大小为1.5mm～12mm，硬度为HRC56～HRC64，衬套与基体过盈配合。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：当需更换孔系夹具、测具及发动机零件的衬套时，通过将压装液体滴入衬套内孔，并使用压装工艺销从外部向内施加压力，能够在不使用机械设备、不破坏基体及衬套的前提下，利用压装液体产生的压力使衬套内端面受到向外推力而脱出，分解快速，使用安全可靠，节约了加工成本，避免电火花或机械加工对原有部件造成的破坏，该方法能够直接在整体夹具、测具上进行分解更换，节约了返修时间，也防止了工件报废。本发明操作方便，能够应用于盲孔中压入销子、压入衬套、压入工艺球、压入轴承等工装，当出现错压或轴、销发生断裂，通过该方法能够轻松取出已压入部分。

附图说明

图1(a)采用加强衬套定位的检测夹具正视图；

图1(b)采用加强衬套定位的检测夹具侧视图；

图2本发明操作过程示意图；

图3本发明操作原理示意图；

附图中：1-衬套；2-压装工艺销；3-压装液体；4-基体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参见图2，本发明快速置换成组孔系衬套的方法，包括以下步骤：

第一步、根据衬套内孔的结构尺寸，选配能够与衬套内孔相匹配的压装工艺销2，配合间隙取决于衬套内孔、压装工艺销2的几何精度与表面粗糙度，亦可用标准圆销；

第二步、将压装液体3滴入衬套内孔，使压装液体3充满到衬套1下部的空腔当中；

对压装液体3的基本要求是具有较低的摩擦系数及良好的流动性和耐压性，并且对零件不产生研磨和腐蚀作用，一般可选用机油、液压油、变压器油等。油的粘度是非常重要的因素，如果油的粘度过大，其流动性就差，不能完全充满空间，留有气泡，这样会严重影响衬套1压出的效果，如果油的粘度过低，其流动性就好，能充满整个空间，但它又易从衬套1与压装工艺销2的间隙中溢出，在此选用生产现场容易得到且价格又较低的机油。

第三步、将压装工艺销2放入衬套内孔并从外部向内施加压力，可使用榔头进行敲击。

第四步、压装液体3所处空间体积减小，产生压力使衬套1内端面受到向外推力而脱出。

参见图3，根据液压传动原理的启发，即利用在一个密封的容器内，液体动能的传递在任何一处液压均相等的原理，当压装工艺销2受到冲击力后向内移动，油腔体积缩小，介质油产生压力，使得衬套1受到向外推力而脱出基体4。

参见图1(a)、图1(b)，以X9型号的孔系位置度检验测具5B064/A-1214为例：

该孔系位置度检验测具有40余处两种规格加强衬套安装在测具定位面上，组成两组高精度的孔系，由于要求精度高且数量大，在对测具最终检测时，总有孔的位置度达不到要求，造成的原因是衬套的压合量与内孔变形情况估算无准确的计算方法，随机性比较大，因此生产制造合格率往往非常低，满足不了使用要求。此时必须取出衬套后补加工或另外更换一个合适的衬套再装配，每台都需反复更换多次，以达到设计要求。

如果按传统方法取出衬套，需采用电火花去除原有小孔径的加强衬套，当超差孔数量比较多时，工作量特别大，牵涉面广，修复周期长，现场无法实施，严重影响测具制作及修复。

采用本发明的置换方法进行修复，首先根据结构特点、表面质量、孔径尺寸，预算出销孔配合间隙，设计制作了两个相应的压装工艺销2。将机油滴入不合格小孔内的2/3处，放入压装工艺销2并进行敲击，从而顺利分下衬套1。采用此方法更换孔系位置度检验测具上的加强衬套，使用中稳定、准确、可靠，并且该方法操作简单，实用性强。

测具5B360/A-1000、HE503工装及X15型号等测具在现场长时间使用，测具磨损，在其它都符合要求，仅孔系位置度不符合要求时，修复位置度精度需大量更换衬套。使用该方法进行衬套更换，不用从整体夹具上拆卸工件和设备加工零件，避免了二次装配所产生的误差，同时缩短了返修时间，降低了加工成本。只用1天时间就修复上述测具，原来最少需3个月。

为提高工夹测具精度，保证质量，在工夹测具制造中经常采用压配方法，如在盲孔中压入销子、压入衬套、压入工艺球、压入轴承等等，当压入工艺球、压入轴承时发现压错或轴、销断裂时如何取出已压入部分的轴、销时，也可采用该方法的原理，仅需在侧面钻铰加工一工艺孔，灌入机油再挤压出断销、断轴，适于在各个方面进行推广。

加强衬套嵌入铜、铝、镁合金等低强度的工程材料的定位孔中，能形成高强度稳定定位，具有连接强度高、抗冲击和耐磨损的功能，并能分散应力保护基体，大大延长基体的使用寿命。另外，衬套还能够在原有定位精度由于使用发生超差时，更换衬套作为修复手段，而不致造成整个基体报废，维修方便，快速经济。故被广泛应用到现代飞机发动机匣体零件中。

本发明方法不用机械设备，不损伤任何零件，钳工便能完整地取出衬套。该方法不仅适用于分解机匣加强衬套，还适用于其它分解过盈配合定位销，该方法现已在多个机匣上实施应用，取得了良好的效果，另外此方法操作简单，实用性强，具有广泛的推广价值。