飞机起落架调节油针杆的数控加工

    0 引言

    飞机起落架主要用来保证飞机在地面的灵活运动，减轻机身着陆撞击与颠簸等，是飞机的一个重要系统。飞机起落架控制包括主动控制和被动控制。目前起落架控制系统主要由无源但可控的阻尼和弹性元件组成的半主动控制系统。半主动控制起落架显著特点是增加了一个可根据需要随时改变油孔面积的变油孔缓冲器。油孔内装有轴截面可调的油针杆，根据需要随时调节油针杆在起落架机构中位置关系以改变过油孔面积，减小飞机在着陆接地和地面运动时所受的撞击力，减弱飞机的颠簸跳动，提高乘坐质量。

    1 油针杆结构特点

    现代飞机起落架主要采用油气式缓冲，通过调整起落架柱塞中油针杆所处位置，控制主油腔有效压油面积A_h和油孔有效过流面积A_b，其中：

    式中：A_d0为挡油板孔过流量面积；A_p为油针杆横截面积；A_h0为活塞杆内横截面积。通常情况下中部横截面公差不大于0.1 mm，材料主要为铝合金和不锈钢。零件为轴向均布4个分油槽的回转体结构件，且相隔180度分油槽结构尺寸关于轴线完全对称。油针杆中部分油槽结构主要有圆角方形截面(图1)和变截面两种情况。

    2 加工策略

    为保证油针杆尺寸行为公差，零件半精加工及精加工均采用数控设备进行。考虑质量兼顾成本的因素，一般油针杆类零件主要采用3轴加工中心。其加工方案也主要为端面精铣法和T型刀侧铣法。当油针杆中部分油槽为圆角方形截面时，可采用NX平面铣，通过抽取加边界线采用轮廓走刀加工，也可以通过手工采点编程法生产加工刀轨。对于变截面油针杆分油槽的加工通常主要采用NX固定轴曲面铣编程。

    2.1 端面精铣

    为最大程度降低切削力对零部件引起的挠度形变，加工过程中采用一夹一拉方式或一夹一顶借助辅助支撑装夹方式，零件沿机床x轴水平摆放，装夹于辅助支撑U型槽或v型块中(如图2)。刀具精加工时多选球头铣刀。

    端面精加工时，刀具底部中心与零件相切处线速度为0，零件已加工表面沿轴向带状区域内，表面粗糙度高，主要是由刀具走刀过程中挤压磨削而形成。图2中油针杆分油槽底面明显有挤压痕迹带，且沿轴向底部区域整体粗糙度高。虽然如此，但端面加工编程较为简单。

    2.2 T型刀侧铣