目前在取力器壳体的加工中，经常出现两侧凸 台面相对于两个轴承孔公共轴线的垂直度超差的问 题。该问题难以解决，给取力器的使用性能和装配 质量带来了不良影响。 

现场存在的问题 

取力器壳体（图 1）的加工精度对发动机功率 的输出起着至关重要的作用，而取力器壳体侧面相 对于孔公共轴线的垂直度将直接影响取力器的使用 性能，以及齿轮轴的使用寿命。在取力器壳体的加 工过程中，经常存在两侧面相对于孔公共轴线的垂 直度（图 2）超差的现象。 

工艺方案 

根据取力器壳体的特征，采取了一面两销的定 位方案来加工两侧凸台面和两侧轴承孔，具体加工 顺序如图 3 所示。

两侧凸台面 H 面、N 面和 C、D 轴承孔在 10 工序加工：D63 面铣刀粗、精铣两侧凸台面 H 面和 N 面 → 粗镗刀镗 C 孔φ72（+0.009，-0.021）mm孔至 φ71.7 mm， 切 削 参 数：S =1 000 r/min， F =100 mm/min → 机床工作台旋转 180°，粗镗 D 孔至φ71.7 mm → 精镗 C 孔至φ72（+0.009， -0.021）mm， 切 削 参 数：S =1 000 r/min， F=100 mm/min → 机床工作台旋转 180°，精镗 D 孔至φ72（+0.009，-0.021）mm。 

数据统计

选取目前产量最大的壳体类产品作为统计对 象，取力器车间有一整条生产线加工该型号产品， 该生产线共 4 组加工单元，每组加工单元包含 1 台立式加工中心和两台卧式加工中心，05、15 和 20 工序在立式加工中心上加工，10 工序在卧式加 工中心上加工。

选取第三机组作为试验机组进行调 查统计，经过对 50 份三坐标测量 报告的分析得出：该处垂直度公差 图样要求 0.05 mm，现场最大加 工至 0.12 mm，超差率约为 40%。

解决思路

1 . 垂直度超差现状分析 

有一部分该零件在壳体车间协 助加工，两车间的工艺方案相同， 而壳体车间不存在垂直度超差的现象。将两车间加工该取力器壳体 零件的三坐标测量报告做对比， 发现两车间加工出的 C 和 D 轴承 孔相对于公共轴线的同轴度公差 基本都在图纸要求的 0.03 mm 范 围内，但是壳体车间加工出的同 轴度公差普遍优于取力器车间。

2 . 垂直度超差原因分析 

取力器车间设备已使用了数 年，各方面性能均有损耗，造成 同轴度公差较差的原因，有可能 是由于机床旋转后，回转中心未 能完全回到回转零点，导致 C 孔 和D孔的轴线不在同一水平线上， 进而造成两孔相对于公共轴线的 同轴度公差较大，也就是说两孔 的公共轴线偏于理想水平线过大 （图 4），从而导致两侧面相对于 孔公共轴线的垂直度超差。

3. 垂直度超差原因验证 

零件的 05 序加工完成， 10 序加工至粗镗φ72（+0.009， -0.021）mm 孔 之 前， 进 入 验 证 状 态， 用 粗 镗 刀 镗 完 C 孔 后，用寻边器找到该孔中心位置 并记录该坐标，然后工作台旋 转 180°，继续粗镗 D 孔，再 次记录 D 孔中心坐标，经过对 比 得 出：前 后 两 组 坐 标，X 坐 标相差 0.112 mm，Y 坐标相差 0.109 mm，从而验证了机床重 复定位精度差的推测。 

4. 解决方案 

为解决机床重复定位精度差 而造成生产过程中的垂直度超差 的问题 , 采用一体式加长精镗刀 （图 5）对 C 孔和 D 孔进行一刀 精镗，同时改变切削深度，调整 切削参数，工艺方案调整如下： D63 面铣刀粗、精铣两侧 凸台面 H 面和 N 面 →粗镗刀镗 C 孔至 φ71.5 mm，切削参数： S=1 000 r/min，F=100 mm/min →机床工作台旋转 180°，粗 镗 D 孔 至 φ71.5 mm， 切 削 参 数：S =1 000 r/ m i n， F =100 mm/min →精镗 C、D 两 孔 至 φ72（+0.009，-0.021） mm，切削参数：S =800 r/min， F=80 mm/min。 测得：C、D 两孔均为椭圆 孔，同一孔的圆直径最大相差 0.13 mm。对该结果进行进一步 分析，先假设机床旋转后未能完 全回到回转零点的观点成立，加 长镗刀从一面进行加工，即存在 镗刀与 D 孔的轴线几乎重合，而 与 C 孔的轴线有偏差，偏差值 的大小主要取决于机床旋转后回 转中心与回转零点的偏差值，会 产生精镗刀与粗镗后的孔部分接 触上，部分没有接触上的结果， 即出现孔被加工成椭圆孔的现象 （图 6），进一步证实了机床的重 复定位精度不好的推测。 

做出进一步调整，若粗镗的 加工余量大于粗镗后和精镗后两 个孔的中心轴线的偏差值，那么 精镗刀将能修正两孔的位置偏差， 故现增加粗镗的切削余量，切削 参数不变：D63 面铣刀粗、精铣 两侧凸台面 H 面和 N 面 → 粗 镗刀镗 C 孔至φ71 mm → 机床 工作台旋转 180°，粗镗 D 孔 至φ71 mm →精镗 C、D 两孔至 φ72（+0.009，-0.021）mm。解决了垂直度超差的问题，且 C、 D 轴承孔相对于公共轴线的同轴 度公差得到提升。

验证效果

改进前两侧凸台面相对于两 轴承孔公共轴线的垂直度最大可 达 0.12 mm，改进后垂直度稳定 在 0.03 ～ 0.04 mm 之间（图 7）。

结束语

此项改进最大的效益是可以 解决取力器壳体加工中难以解决 的垂直度超差问题，提高了取力 器总成的装配质量和使用性能， 降低了废品率，提高了经济效益 , 同时提供了一种在机床重复定位 精度差的情况下，出现几何公差 超差的情况时，如何发现问题并 解决问题的思路和方法。