十字接頭機械加工工藝及粗精車ø22孔夾具設(shè)計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 學(xué) 科 類：工 科 學(xué) 號：110202010444 學(xué)校代碼：12795 密 級： 2015屆本科生畢業(yè)論文 十字接頭機械加工工藝及翻轉(zhuǎn)鉆模設(shè)計 （開題報告） 院 系： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 鐘強 指導(dǎo)教師： 李余佐 答辯日期： 二〇一五 年 四 月 南昌理工學(xué)院學(xué)位評定委員會辦公室印刷 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 鐘強 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 11級統(tǒng)招4班 擬選題目 十字接頭機械加工工藝及翻轉(zhuǎn)鉆模設(shè)計 選題依據(jù)及研究意義 1. 選題的依據(jù) 十字接頭為液壓系統(tǒng)中常用的一種元件，主要用于連續(xù)液路之間的壓力傳動，所以對外形尺寸、形位公差要求不高，主要注意抗壓、密封、接口錐度的問題。 飛機的制造不同于一般的機械加工工業(yè)，從飛機的發(fā)展簡史看，它對一個國家是具有戰(zhàn)略性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至今，現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭的經(jīng)驗表明，空中力量的強弱已成為決定現(xiàn)代戰(zhàn)爭勝負的關(guān)鍵。再由于世界經(jīng)濟以及旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，各國航空運輸在運輸結(jié)構(gòu)中所占比例越來越大，空運業(yè)的發(fā)達與否已成為衡量一個國家現(xiàn)代化（特別是交通現(xiàn)代化）與信息化的重要標(biāo)志。 經(jīng)過40 多年建設(shè)，我國航空工業(yè)逐步形成了門類比較齊全，科研、生產(chǎn)、教育緊密結(jié)合的工業(yè)體系，成為國民經(jīng)濟中技術(shù)密集、基礎(chǔ)雄厚的高科技產(chǎn)業(yè)之一，在飛機制造業(yè)方面我國雖有很大的進步，但與世界上其它發(fā)達的工業(yè)國家，如美國、俄羅斯、法、英和德等國家相比，存在著較大差距，需要我們花費十年、二十年或更長的時間艱苦奮斗才能趕上。從飛機制造業(yè)的總體規(guī)模、技術(shù)實力、設(shè)計制造大中型客機能力以及研制先進的軍用飛機水平上等幾方面的差距尤為明顯。因此，對于我國航空方面的研究制造顯得尤為可貴，將我國的航空航天事業(yè)向前推進是一件迫切的事。 2. 研究意義 航空制造業(yè)對大國意義重大，航空工業(yè)是技術(shù)密集、資金密集、高附加值、高風(fēng)險的大工業(yè)，按最終用戶可分為軍用航空與民用航空，軍用航空可分為戰(zhàn)斗機、轟炸機、軍用運輸機、機載武器等，民用航空可分為干線飛機、支線飛機、公務(wù)機及小型通用飛機等。目前世界上共有50 多個國家擁有不同規(guī)模的航空工業(yè)，但生產(chǎn)干線大飛機及第四代軍機的核心航空技術(shù)，仍被美、歐、俄等少數(shù)國家壟斷。 航空工業(yè)覆蓋了機械、電子、材料、冶金、儀器儀表、化工等幾乎所有的工業(yè)門類，涉及空氣動力學(xué)、人機工程學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、項目管理等數(shù)百種學(xué)科，具有產(chǎn)業(yè)鏈條長、輻射面寬、聯(lián)帶效應(yīng)強的特點，發(fā)展航空工業(yè)能夠帶動整個國家的工業(yè)水平。 從國防角度看，航空制造更是意義重大，空軍這個在一戰(zhàn)的炮火中誕生的軍種，至今已經(jīng)走過了近百年的歷史路程。在新的世紀(jì)，空軍將會在戰(zhàn)爭中發(fā)揮越來越重要的地位。其地位，將不再是陸軍的附庸，它的作用，將趕上乃至超過陸軍。航空武器的發(fā)展。使空軍在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有更大的打擊力量，并使用于戰(zhàn)爭的全過程?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭的實踐預(yù)示，空中戰(zhàn)場將成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的一個主要戰(zhàn)場。如果空軍不具有必要的抗擊和反擊力量，就會導(dǎo)致戰(zhàn)略被動?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭通常從空中突襲開始，并貫穿戰(zhàn)爭的始終，通過“外科手術(shù)式”空襲達到戰(zhàn)略目的。戰(zhàn)爭是雙方整體作戰(zhàn)系統(tǒng)的較量，平面的優(yōu)勢難以和立體優(yōu)勢相抗衡，需要的是陸、海、空、天、電力量的最佳組合和作戰(zhàn)交通相互匹配所形成的整體威力，而制空權(quán)成為其首要因素。 選題研究現(xiàn)狀 1.飛機制造業(yè)的簡史及概況 （1）從國際上來看，國外的飛機制造業(yè)的簡史及概況如下： 本世紀(jì)初，法國、德國、英國、意大利、俄羅斯、美國和日本等國是最早建立飛機制造工業(yè)的國家。據(jù)統(tǒng)計，第一次世界大戰(zhàn)期間，各參戰(zhàn)國總共生產(chǎn)了各類飛機約20 萬架，歐美開始出現(xiàn)了一批較大規(guī)模的飛機制造企業(yè)。 第一次世界大戰(zhàn)后，人們又認識到飛機在交通運輸方面的作用，先是傳遞郵政快件，進而用于快速運送旅客。這個時期航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐也加快了。全金屬結(jié)構(gòu)、懸臂式機翼、大功率活塞發(fā)動機、變距螺旋槳、可收放起落架、密閉式座艙、自動駕駛設(shè)備等一系列技術(shù)創(chuàng)新，使得飛機的升阻比和速度在 20～30 年代提高了2～4 倍。各國民用飛機的產(chǎn)量越來越大。飛機制造業(yè)開始脫離了原來依附于其他產(chǎn)業(yè)的地位，成為具有自己獨立體系的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門 第二次世界大戰(zhàn)使飛機制造業(yè)出現(xiàn)了空前大發(fā)展，這是因為參戰(zhàn)飛機種類增多、性能提高，空軍成為對戰(zhàn)爭全局有重要影響的軍種。1939 －1945 年，美國、英國、法國、蘇聯(lián)、德國、意大利、日本等參戰(zhàn)國的飛機裝備數(shù)量逐年增多。這些參戰(zhàn)國的飛機制造業(yè)在戰(zhàn)時迅速膨脹，一些生產(chǎn)民用車輛、機械設(shè)備、儀器儀表的民用產(chǎn)品制造企業(yè)都加入了飛機的生產(chǎn)行列，一些國家的飛機制造業(yè)在戰(zhàn)時成了國內(nèi)的最大工業(yè)。 第二次世界大戰(zhàn)后，盡管軍事訂貨減少，但由于冷戰(zhàn)的開始，美國和前蘇聯(lián)作為競爭對手，展開了長達40 年之久的全球性軍備競賽，飛機制造業(yè)在產(chǎn)量上雖遠不及戰(zhàn)時，但在飛機質(zhì)量上則不斷地提高，飛機制造技術(shù)高速發(fā)展。特別是第二次世界大戰(zhàn)后期出現(xiàn)了噴氣技術(shù)，它帶來了飛機制造業(yè)的新的飛躍，以最能體現(xiàn)先進航空科學(xué)技術(shù)的噴氣戰(zhàn)斗機研制為主要內(nèi)容的飛機制造技術(shù)的競爭，在美國和前蘇聯(lián)這兩個超級大國之間展開了。由于飛機機體設(shè)計、噴氣推進技術(shù)、航空電子技術(shù)、先進制造技術(shù)、高強度合金和復(fù)合材料技術(shù)、航空仿真技術(shù)等一系列技術(shù)上的突破，使得飛機制造業(yè)在高、精、尖發(fā)展方面邁開了大步。而且這些先進技術(shù)也轉(zhuǎn)移到民用飛機上，使得飛機性能更好、更安全可靠，因此民用航空也得到了迅速的發(fā)展，特別是航空運輸業(yè)迅速崛起和不斷壯大，使得民用飛機生產(chǎn)成為航空工業(yè)的重要組成部分。同時，飛機的種類不斷增多，特別是各類民用飛機和直升機的產(chǎn)量逐步增加，使飛機制造業(yè)從主要面向軍用，轉(zhuǎn)向軍民共用。 進入90 年代以來，由于前蘇聯(lián)的解體和冷戰(zhàn)的結(jié)束，全世界軍用飛機的訂貨量陡然下降，但各國并未放松對航空科技的發(fā)展．在海灣戰(zhàn)爭結(jié)束僅三周后，美國政府公布的《國家關(guān)鍵技術(shù)報告》中，以顯著地位把航空列為美國六大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一，進入了國家22 項關(guān)鍵技術(shù)項目的行列，美國現(xiàn)在的方針是要保持其空中力量能用高技術(shù)同時打勝兩場局部戰(zhàn)爭。為此，美國對軍用飛機的發(fā)展提出了多研制新技術(shù)飛機，同時縮小生產(chǎn)規(guī)模的方針。 （2）在國內(nèi)，飛機制造業(yè)的簡史及概況如下： 中國的航空航天工業(yè)起步于2 0世紀(jì)5 0 年代，于 1951 年在原來極其薄弱的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的。50年代初，航空工業(yè)迅速建設(shè)起一批骨干工廠，實現(xiàn)了從修理到制造的過渡，一舉跨入制造噴氣飛機的世界行列，并嘗試自行設(shè)計飛機。60 年代起，堅持獨立自主的發(fā)展道路，飛機品種和數(shù)量不斷增長，原材料和配套產(chǎn)品也基本立足國內(nèi)，并成立了航空研究院以及一批專業(yè)設(shè)計所和研究所，航空工業(yè)的布局從沿海轉(zhuǎn)向內(nèi)地。1978年以后，在國家改革開放方針的指引下，我國航空工業(yè)進入一個新的發(fā)展時期，航空科學(xué)研究取得重大進展，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，軍轉(zhuǎn)民、內(nèi)轉(zhuǎn)外的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變初見成效。經(jīng)過6 0 年的發(fā)展，我國的航空工業(yè)累計生產(chǎn)幾十種飛機和直升機超過2 萬架，發(fā)動機近6 萬臺，導(dǎo)彈2萬多枚，出口和援贈飛機2 4 00 多架?！笆晃濉逼陂g，中國民用航空工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)值達到4 6 7 億元，是“十五”期間的3 . 7倍。 目前，國內(nèi)航空航天工業(yè)主要由中國航空工業(yè)集團、中國航天科技集團和中國航天科工集團三家集團公司構(gòu)成，三家企業(yè)大約占據(jù)了中國航空航天工業(yè)9 5 % 以上的份額。從總體上看，我國的航空航天工業(yè)呈現(xiàn)快速增長的趨勢，無論是營業(yè)收入還是獲利能力方面均呈現(xiàn)不斷改善的趨勢。2010年，三家企業(yè)總計獲得了3846億人民幣的營業(yè)收入。根據(jù)2010年營業(yè)收入，我國航空航天三強企業(yè)可排列在世界航空航天企業(yè)第12至21位，但在運營效率上仍稍有遜色，如與世界航空航天前1 5 強企業(yè)相比則差距更大。 2.先進的飛機制造須運用先進的數(shù)控加工技術(shù) 隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，許多國家把該技術(shù)運用到了各個領(lǐng)域，尤其是西方一些發(fā)達國家，早在50年前就將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到了飛機制造業(yè)中，基本實現(xiàn)了飛機加工數(shù)控化，廣泛采用CAD/CAM/CAPP系統(tǒng)和DNC技術(shù)，達到數(shù)控加工高效率，建立了柔性生產(chǎn)線并發(fā)展了高速切削加工技術(shù)。 （1）實現(xiàn)高效數(shù)控加工 西方發(fā)達國家在航空制造業(yè)中數(shù)控機床占的比例高達50%~80%左右，波音、麥道、空中客車等飛機制造公司都配置了大量的大型、多坐標(biāo)數(shù)控銑和加工中心及與之相關(guān)的配套設(shè)備等，基本實現(xiàn)了數(shù)控加工的高效率化。 （2）廣泛應(yīng)用CNC技術(shù) 進入2l世紀(jì)，CNC技術(shù)已普遍應(yīng)用在各個領(lǐng)域。如波音、空中客車、麥道等公司都在生產(chǎn)制造線建立了CNC系統(tǒng)，連接分布在若干不同車間中的上百臺數(shù)控設(shè)備，包括加工中心、大型銑床、數(shù)控測量機。美國大約有2萬多家小型飛機零部件轉(zhuǎn)包制造商，85%都使用了CNC系統(tǒng)。采用CNC技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟和技術(shù)效益，可提高20%一25%的生產(chǎn)效率。 （3）廣泛應(yīng)用先進的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng) 廣泛應(yīng)用CAD，CAPP/CAPP/CAM自動化設(shè)計制造應(yīng)用軟件以及DFX等并行工程，并有足夠的工藝知識數(shù)據(jù)庫、切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫、各種規(guī)范化的技術(shù)資料作為使能工具。因而設(shè)計與工藝手段先進，工藝精良，NC加工程序優(yōu)質(zhì)，縮短了工藝準(zhǔn)備周期，提高了設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，大大縮短了零件生產(chǎn)周期。 3.本課題的發(fā)展趨勢及存在的主要問題 隨著微電子、計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機床的一些關(guān)鍵技術(shù)得以突破，同時由于飛機結(jié)構(gòu)件中新材料、新結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用，高速、高精、智能、環(huán)保等成為航空數(shù)控加工機床未來的主要發(fā)展方向。 （1）高速加工機床依然是數(shù)控加工機床發(fā)展的主要方向 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計是減輕飛機重量、提高性能的主要途徑，在現(xiàn)代飛機設(shè)計中整體結(jié)構(gòu)件數(shù)量越來越多，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，尺寸越來越大。 飛機整體結(jié)構(gòu)零件的一個顯著特點就是材料利用率非常低，只有2%~10%，因此提高加工效率是飛機零件加工必需解決的問題。由于計算機技術(shù)和刀具技術(shù)的快速發(fā)展，以高轉(zhuǎn)速、高進給為特點的高速加工機床在航空加工領(lǐng)域得以應(yīng)用，這不但成倍地提高了生產(chǎn)效率、改善了零件的加工精度和表面質(zhì)量，而且有效地解決了常規(guī)加工中難以解決的問題（如超薄零件的加工問題，鈦合金、纖維增強塑料等特殊材料的高效加工問題），是提高生產(chǎn)效率和薄壁結(jié)構(gòu)零件加工的有效解決方案。因此，高速加 工數(shù)控機床依然是實現(xiàn)飛機整體零件高效加工的主要裝。 （2）高精度數(shù)控機床應(yīng)用日漸廣泛 作為主要承力部件的飛機結(jié)構(gòu)件，不但要滿足與其他零件的裝配協(xié)調(diào)關(guān)系，還要滿足自身的結(jié)構(gòu)尺寸精度、零件重量等方面的要求。為了提高飛機整體性能，飛機結(jié)構(gòu)零件正向尺寸更大、精度更高、數(shù)量更多的方向發(fā)展，精確制造將是未來飛機制造業(yè)中的一個熱點。航空制造領(lǐng)域?qū)Ω呔葦?shù)控機床的需求非常旺盛，大型飛機結(jié)構(gòu)件的精密加工將是對數(shù)控機床行業(yè)的一個挑戰(zhàn)，提高數(shù)控機床基礎(chǔ)大件結(jié)構(gòu)特性和熱穩(wěn)定性，控制環(huán)境溫度、加工狀態(tài)等不確定因素以提高機床加工精度將是機床制造業(yè)與航空制造業(yè)共同關(guān)注的焦點。 （3）智能化是實現(xiàn)高精、高效加工的主要途徑 實現(xiàn)高精密加工需要數(shù)控設(shè)備對加工狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控情況自動進行調(diào)整或補償，從而實現(xiàn)零件精密加工。如加工過程刀具狀態(tài)監(jiān)控、零件在線檢測、故障自診斷和智能維護等就是對加工系統(tǒng)各要素進行實時狀態(tài)監(jiān)控的智能技術(shù)。 （4）目前，環(huán)保已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的一個重要目標(biāo)。環(huán)保型機床是指無污染、節(jié)能低耗的機床，符合ISO1400 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。在機床設(shè)計中可采用脂潤滑代替油潤滑，以減少泄漏污染，將液壓油與冷卻液徹底分離，采用油液回收裝置、整體防護罩及空氣過濾凈化裝置等，把加工中產(chǎn)生的污染在加工區(qū)域進行處理以免產(chǎn)生擴散；另外，干切削加工技術(shù)是綠色制造的一個主要方向，干切削相對于傳統(tǒng)的濕切削而言，可以節(jié)約大量的冷卻液支出，更重要的是可以保護工人的健康和環(huán)境，其社會效益更為巨大。因此，在未來的機床中，環(huán)保因素將會越來越強烈地得到體現(xiàn)。 研究內(nèi)容 1.研究思路和框架 根據(jù)“計算機在飛機進氣道底座中的仿真運用”課題的特點，結(jié)合課題所給零件圖的數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、工作要求，通過市場調(diào)研與分析綜合考慮設(shè)計方案，并通過多種方案的分析比較和優(yōu)化設(shè)計，選擇一種最佳的設(shè)計方案來完成本課題的研究。利用軟件模擬仿真加工與自動編程對優(yōu)化方案的選擇提供了很好的科學(xué)依據(jù)。課題的研究方案符合課題的基本目的，滿足課題的基本要求，最后，利用幻燈片的形式答辯更加鍛煉了學(xué)生的實踐能力。 基本框架是： 1)分析工件圖并繪出工件的二維圖及三維圖； 2)加工方法的選擇； 3)工序的劃分； 4)定位與夾緊方式的選擇； 5)加工順序的安排； 6)確定走刀路線和工步順序； 7)切削用量的選擇； 8)對刀點和下刀點的確定； 9)數(shù)控加工刀具的選擇； 10)工件在數(shù)控機床上的裝夾與夾具的選擇； 11）利用仿真軟件對工件進行加工，跟據(jù)所編程序選擇合理的刀具等參數(shù)進行數(shù)控模擬加工； 12)編寫設(shè)計說明書； 2.研究方式和方法 在對本課題的研究中，要保證所采用的研究方法切實可行，并從中得到較為優(yōu)秀的研究方案。 1)閱讀大量相關(guān)的文獻資料、教材及新聞背景資料，； 2)用調(diào)研的方法來進一步的了解企業(yè)的現(xiàn)狀以及需求； 3)合理分析零件特性，確保所選毛胚時零件的強度、剛度達標(biāo)； 4）根據(jù)零件的設(shè)計要求進行數(shù)控編程，對所要設(shè)計的零件進行仿真、模擬； 5）對零件進行數(shù)控加工工藝性分析，據(jù)加工零件的設(shè)計圖紙及相關(guān)技術(shù)文件，對零件的材料、毛坯種類、形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量以及熱處理要求等進行綜合分析； 6)確定數(shù)據(jù)來源地真實性與可靠性，詳細分析零件加工時的合理性，再進行系統(tǒng)設(shè)計； 7)對原有設(shè)備進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試與測試，排除數(shù)控機床在加工零件時可能出現(xiàn)的故障以及提高加工質(zhì)量； 8)等得到企業(yè)有效地反饋信息后，用統(tǒng)計分析法和綜合法進行再分析，再設(shè)計。 論文提綱 一、 緒 論 （一）數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展 （二）數(shù)控加工的特點 （三）先進的飛機制造須運用先進的數(shù)控加工技術(shù) （四）數(shù)控加工技術(shù)在飛機上的運用 （五）本課題的主要內(nèi)容及任務(wù) 二、 零件圖樣及工藝的分析 （一）零件的結(jié)構(gòu)特點分析 （二）零件的技術(shù)要求分析 （三）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 三、 毛坯的選擇 （一）毛坯的制造形式 （二）毛坯尺寸的確定 四、 數(shù)控加工工藝路線的確定 （一）加工中走刀路線的確定 （二）定位基準(zhǔn)的選擇 （三）加工順序的安排 （四）加工工序及工步的劃分 五、 進氣道底座的建模設(shè)計 （一）零件數(shù)據(jù)采集 （二）建模過程 六、 刀具與切削用量的選取 （一）刀具的選擇 （二）刀具工藝參數(shù)設(shè)置 （三）切削用量的合理選擇 七、 進氣道底座的仿真加工及程序的編制 （一）編程方法的選擇 （二）機床坐標(biāo)系的確定 （三）數(shù)控加工仿真及程序的編制 參考文獻 致 謝 主要參考文獻： [1].陳立德 .《機械設(shè)計基礎(chǔ)》[M] 北京：高等教育出版社，2004 [2].丁娜仁花 .《淺談飛機先進制造技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展》[J] 天津：中國高新技術(shù)企業(yè)，2009年第09期 [3].張卓，任盈盈 .《世界航空航天工業(yè)發(fā)展趨勢及啟示》[J] 南京：航空科學(xué)技術(shù)，2012年02月 [4].湯立民，宋智勇 .《航空數(shù)控加工機床發(fā)展方向及其關(guān)鍵技術(shù)》[J] 成都：航空制造技術(shù)，2010年第10期 [5].范玉青 .《現(xiàn)代飛機制造技術(shù)》[M] 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [6].海通證券 .《航空制造業(yè)深度報告》[J] 大連：大連理工大學(xué)出版社，2009年08月4日 [7].王建華 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摘要：該論述主要從飛機的裝配工藝裝備種類、裝配型架的結(jié)構(gòu)、裝配型架的功能、骨架和型架裝配工藝裝備、型架的基準(zhǔn)選擇等五個方面進行討論。裝配工藝裝備種類，首先要熟悉和理解各裝配種類的定義，要學(xué)會分析每一種裝配的內(nèi)含；其次是要對零件圖樣進行工藝分析，包括零件的功用特點、結(jié)構(gòu)原理和尺寸精度；毛坯的選擇，主要從零件的形狀結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)進行考慮；骨架和型架裝配工藝裝備及型架基準(zhǔn)的選擇需要精確細心的分析其合理性和精確性，以達到飛機高配置、高安全性的要求；設(shè)計后期的數(shù)控程序編制，主要是數(shù)值計算、編寫零件加工程序單、制作控制介質(zhì)、程序檢驗與首件試切。 關(guān)鍵詞：裝配工藝 型架構(gòu)造 數(shù)控加工 定位夾緊機構(gòu) 編程設(shè)計 前言： 由于飛機結(jié)構(gòu)不同于一般機械，在它的裝配過程中不能單靠零件自身的形狀和尺寸加工準(zhǔn)確性裝配出合格的部件，而需采用一些特殊的裝配工藝裝備。它們是指在完成飛機產(chǎn)品從零組件到部件裝配以及總裝配過程中，用以控制其形狀幾何參數(shù)所用的具有定位功能的專用生產(chǎn)裝備，裝配型架是其中的主要一類。型架的種類很多，按其用途或工作性質(zhì)劃分有：裝配型架、對合型架、精加工型架（或稱精加工臺）、檢驗型架等。其中大量的是裝配型架。。 裝配型架又稱裝配夾具，一般把尺寸較大的稱為裝配型架，而把尺寸較小的稱為裝配夾具。二者并無嚴格、明確的界限。 1. 數(shù)控加工技術(shù)在飛機上的運用 [1]機械加工是飛機承力結(jié)構(gòu)件和各類系統(tǒng)件制造的重要手段之一，不斷提高機械加工技術(shù)是保證生產(chǎn)先進飛機和高精度產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)之一。數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)，使機械加工零件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率成倍提高，而數(shù)控技術(shù)本身也在飛速發(fā)展，數(shù)控高速加工、數(shù)控精密加工、柔性制造技術(shù)、計算機集成制造技術(shù)應(yīng)用日益普及。隨著軍、民用飛機性能的不斷提高，整體結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用逐漸增加，零件的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，外形協(xié)調(diào)要求嚴格、尺寸大、表面質(zhì)量要求高，其加工過程已是傳統(tǒng)普通機床和常規(guī)機械加工工藝難以勝任的。而數(shù)控加工技術(shù)則具有柔性強、加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、自動化程度高等優(yōu)點，所以數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代飛機制造業(yè)中的精良工藝，是衡量飛機制造技術(shù)水平的主要依據(jù)之一。 [2]數(shù)控加工是采用信息對零件加工過程進行的定義，并控制機床進行自動運行的一種自動化加工技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是指使用數(shù)字化的信息對某一對象進行控制的技術(shù)，控制對象可以是位移、角度、速度等機械量，也可以是溫度、壓力、流量、顏色等物理量，這些量的量值不僅可以測量，而且可以經(jīng)A/D或D/A轉(zhuǎn)換，用數(shù)字信號來表達或控制。 2. 數(shù)控加工的特點 自動化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機床自動完成。若配合自動裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環(huán)節(jié)。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。 對加工對象的適應(yīng)性強。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。加工尺寸精度在0.005～0.01 mm之間，不受零件復(fù)雜程度的影響。由于大部分操作都由機器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。 3. 裝配工藝裝備種類 分類 類別 工裝名稱 說明 鉚接裝配類 裝配型架、夾具 裝配型架、夾具，具有獨立的定位系統(tǒng)而不依靠另一工裝成產(chǎn)品來完成本工藝階段的定位裝配，“型架”和“夾具”之間沒有嚴格的定義上的區(qū)分，習(xí)慣上稱大型裝配夾具為型架，稱小型裝配夾具為夾具 安裝夾具 安裝夾具，當(dāng)用于安裝交點接頭時，有時也稱安裝量規(guī)，它一般是按產(chǎn)品上已制出的孔或已安裝好的接頭等將其定位在產(chǎn)品上，然后再按該夾具將待裝零件定位在該產(chǎn)品上來完成其裝配工作 安裝量規(guī) 鉆模 多用于較精確孔的鉆制以保證孔的協(xié)調(diào)性或孔的垂直度。鉆模，并不一定都獨立存在，它往往附屬于裝配夾具或安裝夾具上作為其結(jié)構(gòu)組成部分 鉆孔樣板 一般用于鉚釘孔的鉆制，以提高鉆孔工效 補鉚夾具 補鉚夾具，只具有較少的定位部位以控制協(xié)調(diào)部位的幾何形狀，采用目的，是為了減少產(chǎn)品在裝配型架上的裝配周期 檢驗類 對合臺 一般用于部件的對接，有時也用于組件的對合配套，它具有裝配和檢測功能 平衡臺 用于轉(zhuǎn)動部件或零、組件的靜平衡調(diào)試，根據(jù)其功能特點，又可分為舵面平衡臺和高速旋轉(zhuǎn)體靜平衡臺 水平測量臺 水平測量臺，是為了飛機的最終水平測量目的而在部件階段進行水平測量的工裝，它是模擬飛機的結(jié)構(gòu)關(guān)系（定位）以水平測量的方式來檢驗部件外形幾何參數(shù) 檢驗夾具、量規(guī) 是根據(jù)協(xié)調(diào)互換的要求控制產(chǎn)品尺寸或外形的工裝。根據(jù)不同的要求，可能是直接檢查所指的尺寸或外形，也可能是模擬檢查產(chǎn)品的運動可靠性。 將產(chǎn)品放于其上者，一般稱為檢驗夾具；放在產(chǎn)品上進行檢查者，一般稱為檢驗量規(guī)（或模型） 其它 不包括在上述類別中的其它檢驗工裝，例如操縱系統(tǒng)等中的非幾何參數(shù)的某些檢驗卡具等 精加工類 精加工型架 為完成部件對合部分精加工工序的型架。它包括定位系統(tǒng)和動力裝置 其它精加工裝置 為附屬裝配型架結(jié)構(gòu)上的精加工裝置。根據(jù)被加工部位的結(jié)構(gòu)關(guān)系，該裝置的定位基準(zhǔn)，可能在型架結(jié)構(gòu)上，也可能是產(chǎn)品上的相關(guān)部位 [3] 表1.1 飛機上的零件制造相對于普通機械加工的工藝性要求更高、更嚴格，因此零件的裝配精度將直接影響飛機部件的機械性能。[5]裝配精度不僅影響機器或部件的工作性能，而且影響它們的使用壽命。對于機床，裝配精度將直接影響在機床上加工零件的加工精度。裝配精度是制訂裝配工藝規(guī)程的主要依據(jù)，也是確定零件加工精度的重要依據(jù)。因此，正確處理好機器或部件的裝配精度問題，是產(chǎn)品設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。 4. 裝配工藝設(shè)計原則 裝配工藝裝備的設(shè)計質(zhì)量，同其它生產(chǎn)用工藝裝備一樣是以產(chǎn)品質(zhì)量、工作效率、操作安全和成本作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，并以此作為設(shè)計工作所遵循的基本準(zhǔn)則。所以，裝配工藝裝備設(shè)計的基本原則及技術(shù)要求應(yīng)包括以下幾個方面。 1）使用性 ·滿足裝配工藝要求； ·定位件及壓緊件的操作簡單，定位合理，壓緊可靠，活動構(gòu)件恢復(fù)； ·工作開敞，操作條件好，產(chǎn)品的上架和出架方式合理。 2）協(xié)調(diào)性 ·定位系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)保證工藝裝備之間的協(xié)調(diào)性，并合理確定其制造協(xié)調(diào)方法； ·要從結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮到在工藝裝備的制造上（指工藝性）能更好地達到工藝裝備之間的協(xié)調(diào)性； ·對于加入尺寸控制環(huán)節(jié)（即數(shù)字傳遞環(huán)節(jié)）的定位件，必須確定合理的定位或轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，以減少其安裝誤差。 3）穩(wěn)定性 ·剛度合理，重要構(gòu)件應(yīng)消除應(yīng)力； ·根據(jù)產(chǎn)品的尺寸大小和精度要求情況，在工裝結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)有消除或減少溫度因素對協(xié)調(diào)影響的相應(yīng)措施； ·工藝裝備在地坪上的安放，應(yīng)優(yōu)先采用“三點”支承或“多點可調(diào)”支承，以消除地基下沉對型架準(zhǔn)確度的影響或便于恢復(fù)型架的總體精度。 4）經(jīng)濟性 ·在滿足使用要求的前提下，工藝裝備的結(jié)構(gòu)造價應(yīng)較低，并具有良好的制造工藝性； ·在工藝裝備結(jié)構(gòu)上應(yīng)適當(dāng)考慮到產(chǎn)品改型對其提出的改造可行性； ·工藝裝備的選擇及其結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須處理好新機研制、試制和轉(zhuǎn)批生產(chǎn)三者關(guān)系； ·便于工裝的故障檢修； ·類似產(chǎn)品（如框、肋等）的工藝裝備結(jié)構(gòu)，必須盡量同一化（指結(jié)構(gòu)相似和零件相似或相同），以利于工藝裝備的制造； ·合理利用原材料，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，優(yōu)先采用儲備的標(biāo)準(zhǔn)件。 5）安全性 ·在產(chǎn)品的定位和壓緊過程中，應(yīng)有必要的保護措施，以防止劃傷產(chǎn)品；型架同產(chǎn)品之間必須有足夠空間和必要的保護措施，以保證產(chǎn)品在出架時不致因擺動而被碰傷； ·大型活動構(gòu)件應(yīng)有配重或省力裝置，操作者的活動區(qū)域內(nèi)，工藝裝備零件不得有銳角和銳邊，以利于安全； ·較重的可卸構(gòu)件，應(yīng)設(shè)置起吊裝置和存放支承；承力較大的構(gòu)件，必須經(jīng)過強度校核。 6）先進性 注意采用先進結(jié)構(gòu)和先進工藝方法，以提高工藝裝備的使用性和降低工藝裝備的制造費用。 5. 裝配型架的結(jié)構(gòu) 裝配型架一般由以下幾部分組成。 1) 骨架 它是型架的基體，用以固定和支撐定位件、夾緊件等其它元件，保持各元件的空間位置的準(zhǔn)確度及其穩(wěn)定性。骨架應(yīng)具有足夠的剛度。 2) 定位件 它是型架的主要工作元件，用以保證工件在裝配過程中具有準(zhǔn)確的位置。定位件應(yīng)準(zhǔn)確可靠、使用方便，不致?lián)p傷工件表面。夾緊件一般是與定位件配合使用，稱為定位夾緊件。 3) 輔助設(shè)備 包括工作踏板、工作梯、托架、工作臺、起重吊掛、地面運輸車及照明、壓縮空氣管路等。輔助設(shè)備也是使工作方便、安全、減輕勞動強度、提高生產(chǎn)率所必不可少的型架組成部分。 6.型架的外形定位件及夾緊件 型架外形定位件是用來確定飛機部件的氣動力外形的定位件，一般可分為三類：卡板、內(nèi)型板和包絡(luò)式定位面板（或稱包絡(luò)板）?？ò搴蛢?nèi)型板僅能定位某些切面外形。包絡(luò)板則可定位整個空間曲面外形。卡板及包絡(luò)板一般位于部件外形的外側(cè)。內(nèi)型板一般用于定位蒙皮內(nèi)形。有些板件型架，除了使用卡板之外，還使用內(nèi)卡板。內(nèi)卡板與內(nèi)型板的區(qū)別只在于后者是外形定位件，而前者對外形表面來說只是個夾緊件（但兩者都能定位長桁），所以內(nèi)卡板要與外卡板配合使用。 卡板的工作表面可以是飛機的蒙皮外形，也可以是骨架外形（蒙皮內(nèi)形）。在一些以骨架為基準(zhǔn)的裝配型架上，有時要求卡板既能定位骨架外形，又能在裝配蒙皮時起夾緊蒙皮的作用，從而又要求卡板帶蒙皮外形。為兼顧這兩方面，卡板的工作表面加工成蒙皮外形，而在卡板表面上分布一些局部的活動墊板。墊板的工作面就是骨架零件的外形。側(cè)面還有靠板，以確定骨架零件（如隔框或翼肋）的位置。當(dāng)用卡板夾緊蒙皮時，必須把靠板退出，同時把墊板置于旁邊的槽內(nèi)，不致與蒙皮相碰?？ò宓膫?cè)平面應(yīng)在骨架零件的平面上。如果蒙皮與骨架不是用埋頭鉚釘而是用半圓頭鉚釘鉚接，則釘頭要突出蒙皮外表面，為避免與卡板工作表面相碰，需在卡板與鉚釘頭接觸處局部鉆出孔來。 當(dāng)卡板用于以蒙皮為基準(zhǔn)的裝配型架時，骨架零件（如補償片等）是按蒙皮內(nèi)表面定位的。因此，只要求卡板能確定蒙皮的外表面，即其工作面是蒙皮外形。為了保證蒙皮能緊靠住卡板工作面，蒙皮采用多種夾緊方式。 卡板的工作表面外形，常采用按切面模型進行塑造或按獨立制造原則直接進行數(shù)控加工而成。 總 結(jié) 該論述飛機的裝配工藝裝備種類、裝配型架的結(jié)構(gòu)、裝配型架的功能、骨架和型架裝配工藝裝備、型架的基準(zhǔn)選擇等五個方面進行論述。其中飛機型架的裝配是這次設(shè)計的關(guān)鍵，之后的幾個部分均是圍繞著它進行論述的。對于零件圖樣，需要仔細分析，我們可以從中獲得大量有用信息。其次是毛坯的選擇，編排工藝之前首先要選好毛坯。最后工藝規(guī)程的編制和數(shù)控程序的編制也是本次設(shè)計的重點。認真地完成工藝分析和工藝規(guī)程及數(shù)控程序的編制，是我需要學(xué)習(xí)和掌握的重點。 參考資料 [1]. 張春玲，張曉軍.《數(shù)控加工技術(shù)在飛機制造中的應(yīng)用》[J] 西安：中國科技信息，2009年第6期 [2]. 魏斯亮，張克義.《機床數(shù)控技術(shù)》[M] 大連：大連理工大學(xué)出版社，2012年06月 [3]. 范玉青．《現(xiàn)代飛機制造技術(shù)》[M] 北京：航空航天大學(xué)出版社, 2001 [4]. 薛振海, 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工序號 工序名稱 材 料 牌 號 4 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑十字接頭∮53外圓兩側(cè)端面至尺寸 游標(biāo)卡尺， 面銑刀 400 50 0.5 0.5 1 1.2 1.5 2 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 5 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X5032 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑十字接頭24X54腰型凸臺至尺寸 游標(biāo)卡尺， 面銑刀 500 50 1.0 0.4 1 0.3 0.5 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 6 車 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車、半精車內(nèi)孔至尺寸 內(nèi)孔車刀，游標(biāo)卡尺 500 60 2.0 1.0 2 0.42 1.0 2 3 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 7 車 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車、半精車內(nèi)孔至尺寸 內(nèi)孔鏜刀 600 80 0.5 3 1 0.2 0.1 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 8 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3050 夾具編號 夾具名稱 切削液 切開夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆、攻M6深12螺紋孔 ∮5麻花鉆頭，M6絲攻 600 80 1.00 1.0 3.0 2.0 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 9 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3050 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆、攻M10螺紋孔 ∮9麻花鉆頭，M10絲攻 800 80 0.27 1.0 1 0.2 1.3 2 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 10 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3020 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 拉槽夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆孔∮3沉孔∮6 游標(biāo)卡尺，∮3麻花鉆頭，忽刀 800 80 0.27 1.0 1 0.2 1.3 2 南昌理工學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 11 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 11 拉 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 拉床 L303 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 拉槽夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 拉2.5X2溝槽 溝槽拉刀，內(nèi)徑千分尺 800 80 0.27 1.0 1 0.2 1.3 2