機械制造專業(yè)—— 畢業(yè)論文——SJ421081連桿零件工藝設計

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1、機械設計制造及其自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計任務書 設計題目：SJ-4210-81連桿零件工藝設計 課題研究的內(nèi)容： 本文敘述了SJ-4210-81連桿零件的技術要求，分析了加工該零件工藝控制的主要因素，同時從工藝過程設計、工藝規(guī)程編制、工藝方法的選擇、工藝裝備的設計等方面作了一定的分析?？偨Y出了一套較為成熟的加工方法和工藝流程，確保了該產(chǎn)品的加工質量和效率。 課題預期達到的目標（主要技術參數(shù)）及要求： 通過對SJ-4210-81連桿零件的使用條件分析，設計出產(chǎn)品、加工工藝以及主要的工藝裝備。 課題研究的實驗條件： 結合某公司實際生產(chǎn)。 主要參考資料： 《

2、航空材料標準手冊》、《航空制造工程手冊飛機機械加工分冊》、《機械制造工藝學》、《航空工程手冊》機械類、《機床夾具設計》、《模鍛件公差及機械加工余量HB6077-1986》、《航空工藝裝備設計手冊夾具設計》、《金屬工藝學》等 畢業(yè)設計進度計劃： 1、期限：自 2008年 2 月 1 日起至 2008年5月 5 日 2、具體進度安排： 年 月 日 具體完成內(nèi)容 2008年2月1 日 2008年3月10 日 2008年4月15 日 2008年4月20 日 2008年4月30 日 2008年5月5 日 制定出設計方案 設計零件、工裝 完成論文初稿 完成論文二稿 完成

3、論文定稿 完成全部設計工作 開題報告 本次設計的產(chǎn)品為某型號民用飛機前起落架支柱連桿零件SJ-4210-81，它的一端需要連接在前起落架減震Ⅲ，另一端連接在下?lián)u臂上，它是起落架上的重要受力件之一。同時又是一個支撐件，使載荷從搖臂傳遞到起落架減震Ⅲ中的活塞桿上。在連桿的上下支座里裝有青銅襯套及連桿用軸和蓋子固定在活塞桿上，并用螺栓拉緊，軸和蓋子把連桿固定在搖臂上。 因為飛機在起飛著陸滑行時，飛機以相當大的撞擊和地面接觸，所以飛機起落架在起飛時、著陸滑行時，承受著相當大的沖擊載荷。因此零件它所承受的力主要為軸向力。因搖臂構造比較復雜，較重有較多的連接件和接頭，作為受力件的連桿其受力

4、較大，在使用過程中，產(chǎn)生的磨損比較大。 本設計就連桿的工藝方法進行了研究和探討，摸索出了一套較為成熟的加工工藝，確保了產(chǎn)品的質量。 目 錄 1．零件的結構和工藝分析 1 1.1 零件的結構特點 1 1.2 30CrMnSiNi2A材料性能 1 1.3 30CrMnSiNi2A材料的工藝特點 1 1.4 零件技術條件分析 2 1.5 零件工藝性分析 2 2．零件毛坯的選擇及分析 3 2.1 零件毛坯的選擇 3 2.2 毛坯的結構要素和粗糙度選擇 4 2.3 分模面的選擇及模鍛件加工余量 、公差 4 3．工藝路線的制定 5 3.1.加工方法的選擇 5 3.2

5、 工序的集中與分散 5 3.3 定位基準的確定 6 3.4 加工階段的劃分及加工順序的確定 6 3.5工序說明 7 3.6 加工余量和工藝尺寸的選擇 9 4.工藝裝備的設計 10 4.1 夾具的設計依據(jù) 10 4.2 工藝裝備技術條件 10 4.3 零件在夾具中定位誤差的分析與計算 10 4.4 夾緊方式的選擇 11 4.5 夾具的設計特點及夾具與機床的連接 11 4.6 夾具的設計 12 4.7 配重塊的位置和重量的分析 12 5. 結論 13 參考文獻 14  內(nèi)容摘要 本文敘述了SJ-4210-81連桿零件的技術要求，分析了加工該零件工藝控制的

6、主要因素，同時從工藝過程設計、工藝規(guī)程編制、工藝方法的選擇、工藝裝備的設計等方面作了一定的分析?？偨Y出了一套較為成熟的加工方法和工藝流程，確保了該產(chǎn)品的加工質量和效率。 關鍵詞: 工藝分析 工藝設計 工藝裝備設計 Abstract： In this thesis, we briefly specified the technique requirements of the bracket SJ-4210-81. And analyzed the main factors which need to be controlled in the process of

7、 producing the bracket. Then we further discussed form the design of technologic process, the compilation of technological regulation, the selection of technological approach, and the design of equipment, etc. in this paper. Lastly. A mature set of technological approach and technologic process is

8、concluded to insure the quality and efficiency of the production. Keywords: Process analysis Process design Tooling design SJ-4210-81連桿零件工藝設計 1 零件結構和工藝性分析 1.1 零件結構特點 SJ-4210-81連桿零件為連接受力件，承受和傳遞集中載荷，另一方面又受著空間的限制，要求盡可能小，因此為了減小重量及尺寸，零件選用超高強度材料30CrMnSiNi2A。該零件剖面結構對稱，具有與承受力相對應的最大剖

9、面的特性，其零件的加強筋與零件的受力方向保持一致。為了提高零件的疲勞性能，該零件的結構對稱，在截面變化處有足夠的圓角過渡來防止應力集中，避免零件有剛度突變。起落架在工作時由于許多部分經(jīng)常發(fā)生相對運動，如果不采用一些措施就可能使這些重要的元件因連接處的過渡磨損而出現(xiàn)故障。因此該零件還采用壓入襯套SJ-4210-82來減少零件孔壁的磨損。為了提高零件的使用壽命，采用潤滑的方法，該零件上的潤滑液是通過注油孔及ф4的深孔來實現(xiàn)潤滑的。 1.2 30CrMnSiNi2A材料性能 30CrMnSiNi2A是一種超高強度鋼，有良好的綜合機械性能（高強度和良好的韌性）。同30CrMnSiA相比，淬透性有

10、明顯提高，改善了鋼的韌性和抗回火穩(wěn)定性，經(jīng)熱處理后可獲得高的強度好的塑性和韌性、良好的抗疲勞性能和斷裂韌性、低的疲勞裂紋擴展速率。該材料的淬透性較高，切削加工性合焊接性較好。但對缺口和氫脆較敏感。適宜制造高強度連接件和軸類零件等重要受力結構件。 由航空工藝設計手冊查得： 抗拉強度 Бь=1680Mpa 比重 γ=7.75克/cm3 彈性模數(shù) E=20000Kg/mm2 比強度 Бь/γ=170/7.75=21.93＞高強度合金鋁比強度21.4 比剛度 E/γ=20000/7.75=2.5＞高強度合金鋁比剛度 所以此材料在保證一定強度和剛度情況下，還能減少飛機本身的重量，提高飛機

11、的飛行性和增加裝載的重量，抗疲勞的性能好。 1.3 30CrMnSiNi2A材料的工藝特點 零件選用30CrMnSiNi2A鋼，可大大減輕飛機鋼零件的重量，但是所有高強度鋼都具有某些特性，會局限其使用范圍，特別是高強度鋼對應力集中有較高的靈敏度。熱處理后該材料零件應進行硬度檢驗。 因為高強度鋼對應力集中有較高的靈敏度，故零件的所有截面間的過渡半徑應當規(guī)定為最大值，并絕對禁止有焊縫。 30CrMnSiNi2A鋼嚴禁鍍鋅和鍍鎘。 熱處理后，測量布氏硬度時，禁止在距零件邊緣或孔近處于5mm處打壓痕。 零件應用靜載荷進行矯正，嚴禁使用沖擊載荷，絕對禁止用小錘敲打而引起局部壓傷，在油中淬火

12、的零件回火后進行矯正。 30CrMnSiNi2A鋼件禁止酸洗，需用吹砂法去除氧化皮。 30CrMnSiNi2A鋼制螺紋應在淬火前進行切制螺紋（若處理在鹽爐中進行）其螺紋間隙不許有裂紋和毛刺。 未規(guī)定級別的表面粗糙度不低于3.2，零件非受力部分以及壓縮下工作的零件表面不低于6.3。 所有內(nèi)外螺紋、細螺栓、光桿等，均用極限量規(guī)檢查尺寸，超差零件不許進行裝配。 零件在裝配時（相應的加熱和冷卻后）軸應當在無盈量條件下，用小錘輕擊入孔內(nèi)，而不應用潤滑油劑配合。 30CrMnSiNi2A鋼制件在負荷最小的地方打印，打印用疲勞鋼印進行。 30CrMnSiNi2A鋼制件必須進行磁力探傷。 1.

13、4 零件技術條件的分析 零件的技術要求，是影響工藝規(guī)程制定的主要因素。 （1）強度 Бь=1680MPa 零件是由等溫淬火得來的，只有強度滿足Бь=1680MPa時才能保證零件的使用性能要求。因零件是主要受力構件。主要受拉壓力，所以要有較高的抗拉強度。 （2） 模鍛斜度7 模鍛時，為了使零件便于從模中取出，與分磨面垂直的表面需帶有一定的模鍛斜度。設計為7 （3）模壓尺寸公差 尺寸公差按HB6077-86，零件驗收按5024-82第Ⅱ類零件檢驗。HB是航空工藝的標準，第Ⅱ類零件受力較大，它的損壞會造成飛機事故，所以要對零件的機械性能進行100%檢驗。 （4）磁力探傷100%

14、鐵磁性材料的零件經(jīng)磁化后，位于零件表面或近表面的缺陷，如果與磁力線成一定角度，則產(chǎn)生漏磁場，它吸附放在零件上的磁粉，顯示出缺陷的位置和形狀，根據(jù)該零件的重要性，要求100%磁力探傷。 （5）保證Ф61H9與Ф66H9兩孔中心線的平行度在100mm長度上不大于0.1mm。這是為了保證零件在加工后的裝配精度與協(xié)調性。 （6）Ф61H9與Ф66H9兩孔，尺寸精度較高，與襯套過盈配合，其精度直接影響到連桿工作的可靠性，因此該孔為主要加工表面。 （7）銳邊倒圓R0.5。這是為了防止劃傷操作工人的手，防止產(chǎn)生應力集中，便于安裝。 （8）除Ф61H9與Ф66H9兩孔外磷化并涂鋼灰色H04-2環(huán)氧硝

15、基瓷漆。這是為了提高零件的抗腐蝕性能和表面的防護，也起到了一定的裝飾作用。 （9）零件圖上表面未注尺寸的粗糙度為3.2。 1.5 零件工藝性分析 零件SJ-4210-81為前起落架主支柱的連桿。根據(jù)零件在工作中是主要受力件的作用以及幾何形狀，并且是小批量生產(chǎn)，所以采用模鍛制毛坯。因零件材料是30CrMnSiNi2A，所以等溫淬火后Бь＝170Kg/mm2，并進行磁力探傷檢驗，粗糙度要求較高。零件的結構簡單，開敞性好，裝卸維修方便，零件結構剛性較好，變形小，在加工過程中可采用高效率的加工方法，采用通用設備加工。φ4孔為深孔，在加工過程中不好保證，需用專用工裝，φ61H9和φ66H9兩孔尺寸

16、精度和位置精度較高，需要專用工裝加工，即需要專用車具加工。 2 零件毛坯的選擇和分析 2.1 零件毛坯的選擇 毛坯的種類和其質量，對機械加工的質量，材料的節(jié)約，勞動生產(chǎn)率的提高和成本的降低都有著密切的關系。該零件是起落架的重要連接件，承受較大的靜載荷及沖擊載荷，因此對零件有較高的強度和剛度要求。在選擇毛坯時，應根據(jù)零件的結構特點，使用要求和經(jīng)濟性三方面綜合考慮，進行零件毛坯的選擇。 零件的毛坯有三種獲得方法：自由鍛、模鍛、鑄造。 一是選用自由鍛。自由鍛的主要特點是：靠人工的技術水平來保證毛坯的制造精度，使用于形狀簡單，尺寸結構比較大的零件。生產(chǎn)率低，毛坯表面質量差，余量大，給加工帶來

17、困難。另外，自由鍛的零件毛坯強度低。因此，對于中小批量的零件制造毛坯時選用自由鍛是不合適的。 二是選用鑄造加工。鑄造比其它方法能較為方便地制造出形狀復雜的零件，而且成本較低。當采用精密鑄造、壓力鑄造等方法時，能獲得精度、粗糙度較高，質量較好的鑄件。但是由于鑄件內(nèi)部晶體結構的松弛和鑄造上難以避免的某些缺陷，其機械性能特別是沖擊韌性和抗疲勞強度不如鍛件高。因此對其使用有一定的限制，一般受沖擊和振動載荷的零件不宜采用鑄件，所以本零件不能選用鑄件。 三是選用模鍛加工。模鍛的主要特點是制造的毛坯精度高，加工余量小，毛坯內(nèi)部組織致密，機械性能好。不同的纖維方向性能有所差異，順著纖維方向，具有較高的機械

18、性能，適用于形狀不太復雜，外形和尺寸都不太大，要求較高的機械性能。 因此，根據(jù)以上因素及零件的材料性能和零件的受力特點，該零件的毛坯制造時選用模鍛件比較合適。 2.2 毛坯的結構要素和粗糙度選擇 飛機上的鍛件一般都要進行切削加工。因此，在零件設計時，凡是需要加工的部位，都應根據(jù)設計要求按有關切削加工的資料選擇結構要素、精度和粗糙度。對零件的不加工表面也要進行下列選擇。 2.2.1 毛坯結構要素的選擇 2.2.1.1 模鍛斜度 為了便于從鍛模內(nèi)取出鍛件，鍛件應有模鍛斜度。該零件是封閉剖面，外模鍛斜度α＝7，內(nèi)模鍛斜度β＝7。 2.2.1.2 腹板厚度 因為薄片零件制造時特別困

19、難，所以模鍛時必須避免腹板厚度太薄。一般腹板厚度越小變形阻力越大，該處模膛磨損越嚴重，腹板厚度與零件在分模面上的投影面積，剖面形狀和材料等因素有關，封閉剖面腹板厚度δ＝5。 2.2.1.3 模鍛件的圓角半徑 一般筋條厚度的5～7倍，對于高度不大的筋條（約100mm以下），由于很窄的模膛（2mm以下）難以制造，故筋條的厚度可以等于其高度值的二分之一至三分之一。為了避免應力集中，零件上的所有轉接處都應具有圓角。為了便于成型，封閉剖面的腹板應具有傾角。 2.2.2 毛坯精度的選擇 根據(jù)HB6077-86的規(guī)定，模鍛件共分E和F兩個精度等級，該零件的模鍛件選用F級精度－用于一般模鍛件的尺寸

20、公差，模鍛件尺寸公差按HB6077-86。 2.3 分模面的選擇及模鍛件加工余量、公差 2.3.1 分模面的選擇 分模面選擇為平面分模面，分模面盡可能是平面，而不是復雜表面，以簡化鍛模及切邊模的制造，并易切邊。確定分模位置最基本的原則時保證鍛件形狀盡可能與零件形狀相似，以及模鍛件容易從模鍛形槽中取出。為了使鍛模結構簡單，并防止產(chǎn)生上、下模的錯移現(xiàn)象，分模位置應盡可能采用直線狀；鍛件內(nèi)部的金屬流線方向，應適應鍛件在工作中的承力情況。 2.3.2 確定單面加工余量 模鍛件最大邊長為218mm，按表查得其單面最大加工余量為2.5mm。 3 工藝路線的制定 根據(jù)前面對零件的結構工藝

21、性分析、毛坯的選擇、以及產(chǎn)品圖紙和有關技術文件，就可以制定出零件的機械加工的工藝路線。主要包括各表面的加工方法，確定各表面的加工順序，定位基面的選擇，裝夾方法，工序集中與分散的程度，確定非機加工序在工藝規(guī)程中的位置等內(nèi)容，工藝路線制定的是否合理，對加工質量、生產(chǎn)率、工人的勞動強度、設備的投資，生產(chǎn)成本等都有著直接的影響，因此在制定工藝路線時必須嚴謹。 3.1 加工方法的選擇 首先要根據(jù)每個加工表面的技術要求，確定加工方法及分幾次加工，各種方法所能達到的粗糙度，決定加工方法時要考慮被加工材料的性質和生產(chǎn)類型及本廠現(xiàn)有設備情況，據(jù)上所述SJ-4210-81為叉形件耳類零件，主要加工任務是銑端面

22、和孔的精加工。 根據(jù)零件的實際情況，本零件的主要加工方法為銑削加工、車削加工，對于φ4孔可采用鉆削的方法。根據(jù)零件表面粗糙度的要求及材料的性質，生產(chǎn)類型，零件工藝性，均采用通用機床設備加工。但在通用設備上需采用一些必要的專用工藝裝備。 φ61H9和φ66H9兩孔為主要加工表面，根據(jù)其精度，熱處理前在車床上采用粗加工，熱處理后進行精加工，消除熱處理變形。采用互為基準的方法，利用車具保證孔精度及兩孔中心距。 3.2 工序的集中與分散 3.2.1 工序集中的特點 ● 有利于采用高生產(chǎn)率、專用設備和工藝裝備，可大大提高勞動生產(chǎn)率。 ● 減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，從而簡化了生產(chǎn)計劃

23、和生產(chǎn)組織工作。 ● 減少了設備數(shù)量，相應的減少了操作工人和生產(chǎn)面積。 ● 減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時間，而且由于一次安裝加工較多的表面， 也易于保證這些表面的相對位置精度。 ● 專用設備和工藝裝備較復雜，生產(chǎn)準備工作和投資都比較大，轉換新產(chǎn)品比較困難。 從以上特點和對零件的結構分析和生產(chǎn)類型來看，此零件不適于用工序集中的特點。 3.2.2 工序分散的特點 ●設備與工藝裝備比較簡單，調整方便，生產(chǎn)工人便于掌握，容易適應產(chǎn)品的變換。 ●設備數(shù)目多，操作工人多，生產(chǎn)面積大。 ●可以采用最合理的切削用量，減少機動時間。 根據(jù)以上幾條的分析，該零件屬于小批量生產(chǎn)，結合我

24、廠的生產(chǎn)特點和設備類型，該零件采取工序分散的工藝原則。 3.3 定位基準的確定 在零件圖紙上據(jù)以確定其它點、線、面位置的點、線、面，即稱之為基準。基準又分為設計基準和工藝基準。工藝基準又分為定位基準、測量基準、裝配基準。 定位基準的選擇是制定工藝過程所要解決的重要問題，定位基準選擇好壞，對是否能夠很方便而經(jīng)濟的進行零件的加工，有很大的影響。在綜合考慮零件加工過程的前提下，選擇主要加工基準。選擇順序是先確定主要表面的加工基準，然后再根據(jù)這個（或這組）基準來確定其它基準。選擇原則為：加工過程中基準的連續(xù)性；定為基準與測量基準的一致性；定為基準的可靠性（即安裝面尺寸最大，支撐面尺寸最小的原則

25、）；用作基準的表面必須是最簡單的表面（平面或圓柱面），如果零件上沒有合適或足夠的表面作為定為基準，可以根據(jù)需要增加必要的面，如工藝凸臺、工藝孔、頂尖孔等作為定位基準，零件加工完成后切去。 根據(jù)該零件的結構特點和技術要求，其主要工作表面為φ61H9和φ66H9兩孔，設計基準也為該兩孔，因此在工藝過程設計中，選用該兩孔及其端面作為定位基準，即要選擇基準重合原則，這樣可避免因基準不重合而引起的基準不重合誤差。 3.4 加工階段的劃分及加工順序的確定 合理的劃分加工階段，可有效的保證加工質量，有利于生產(chǎn)車間的設備安排，使工藝過程更經(jīng)濟合理。該零件的配合表面精度要求比較高，熱處理后硬度高，所以加

26、工時要進行粗、精兩次加工。這是切削熱處理前零件的硬度低，切削余量大，加工時切削力和夾緊力比較大，可采用進刀量大的方法提高生產(chǎn)率，縮短加工，熱處理后由于零件產(chǎn)生變形或裂紋，影響表面的質量，零件硬度增大，切削余量少，所以要經(jīng)過精加工來修補使之加工后達到圖紙要求。從另一方面看，粗精加工之間相隔一段時間相當于經(jīng)過一定時間的自然時效，使工件的彈性變形得以恢復，使表面內(nèi)應力分布均勻，這樣精加工時就可消除變形，提高表面質量。所以加工精度要求比較高的表面就要安排粗精兩次加工。 該零件的加工順序是先加工端面，再車通孔，先加工主要表面，再加工次要表面，作為基準的表面應提前加工好，因而任何一個高精度表面加工之前，

27、作為基準的表面，應在前面工序中加工完畢，故各工序的基準選擇問題解決之后，就可以從最終精加工工序，向前推出整個工序順序的大致路線，本零件的精加工表面是上下兩端面和φ61H9、φ66H9兩內(nèi)孔表面，作為這些精加工工作面的定位基準，這些定位面必須在前面的工序終加工出來，這樣零件的加工路線就可以確定了。 本零件的加工路線為： 1 檢驗——→ 2 吹砂——→ 3 X光檢測——→ 4 鉗工——→ 5 劃線——→ 6 車工——→ 7 劃線——→8 銑工——→9 鉆孔——→10 銼修——→11 檢驗——→12 劃線——→13 鉗工——→ 14 熱處理——→ 15 劃線——→16 車工——→

28、17校正去毛刺——→18 稱重——→19 磁力探傷——→20 總檢——→21 磷化——→22 涂漆——→ 23 做標記——→24 成品檢驗——→25 移交 3.5 工序說明 該連桿零件是由一些簡單平面、圓弧面、孔組合而成，根據(jù)這些加工表面所要求的加工精度和粗糙度以及零件的結構特點，選用了相應的加工方法，現(xiàn)就主要加工工序進行說明。 1）工序8銑工說明 這幾道工序都是一次加工，即直接從毛坯尺寸加工可滿足圖紙要求，但在一次加工中要進行多次走刀，切削用量小，因一次加工所切除量比較大，如不進行多次走刀，一次走刀就切除所有的加工余量，這樣切削力就要增大，引起很大的切削熱，使工件內(nèi)應力重新分

29、布，工件發(fā)生彈性變形，直接影響加工表面的質量，甚至產(chǎn)生比較大的變形使工件報廢。所以在一次加工中就要進行多次走刀才能保證尺寸要求。 2）φ61H9、φ66H9孔的加工 該工序的加工是機械加工的重要工序，它的精度對組件裝配時有較大影響，因此對它的加工精度要求比較高，兩孔中心線平行度要求在100mm長度上不大于0.1um，它是在車床上用專用夾具加工的，經(jīng)過粗加工后熱處理，再精加工到圖紙要求。 3）φ4深孔的加工 該深孔時保證零件潤滑的油孔，它又細又長，加工時同心度不易保證，在車床上無法加工，只能使用鉆模加工，在立鉆Z525上加工。而且因為零件淬火后強度較高，所以應將鉆孔工序安排在淬火前進行。

30、 4）銑零件外形 該零件外形不是圓柱面在車床上無法加工，使用靠模銑加工比較方便。 5）毛坯檢驗 根據(jù)零件的結構和外形尺寸要求選了30CrMnSiNi2A，鍛件毛坯作為該零件的毛坯件，它是由毛坯制造單位根據(jù)提出的技術要求及尺寸要求而加工的。為防止在運輸過程中造成混淆，避免盲目生產(chǎn)造成浪費，保證加工的順利進行，在加工過程中首先要安排毛料的檢驗、熱處理合格印的檢驗，并同時去掉模壓邊這一工序。 6）劃線工序 采用車削、銑削加工的都要按劃線加工，因零件的加工平面首先要劃出外形線和加工尺寸線，作為零件在加工時的定位找正，對刀加工的依據(jù)。劃出的線也是調整工件與刀具位置的依據(jù)，顯然劃線工序在本零件

31、的加工中是必不可少的。有了劃線工序，零件在加工中可利用試削法加工，保證加工精度，提高生產(chǎn)率減少專用夾具的設計和制造。該零件的劃線工序不借助任何設備，零件放置在平臺上就可以完成劃線工作。 7）鉗工銼修工序 對銑削后零件的修整去毛刺是比不可少的，依靠它完成切削加工，很難保證的圓弧、倒角的加工，如對65、70工序銑削毛刺及過渡面的銼修，由于零件結構的限制，用切削加工是很困難的，甚至是無法加工的。第70工序圓弧的銼修，如用銑床加工就必須設計一套專用夾具加工才能達到圖紙上最終要求。而用鉗工銼修就很方便，降低工藝成本，銼修還可以修補在切削加工中的壓傷、劃傷，刀痕等缺陷，提高零件加工質量，也可修補在裝配

32、時的配合間隙。 8）稱重工序 重量是飛機主要的基本參數(shù)之一，它直接影響倒飛機技術性能，是標志產(chǎn)品質量的一個主要方面，應作為產(chǎn)品質量進行驗收，因此在機械加工完工后，要安排稱重工序。 9）檢驗工序 檢驗是控制零件制造質量的重要環(huán)節(jié)，因此每道工序加工完之后，要進行該工序所加工項目的檢驗，這樣就可以及早發(fā)現(xiàn)廢品和超差零件，避免報廢產(chǎn)品轉入下道工序加工，造成工時的浪費，機械加工完成過后，轉換車間前要進行半成品檢驗，放置廢品轉入其它車間，零件整個制造完畢后安排成品檢驗工序。 10）作標記工序 根據(jù)軍工產(chǎn)品質量控制要求，為保證零件的可追溯性，便于維修、更換，必須要在零件上做上標識。 11）總檢

33、工序 總檢是機械加工后的一道工序，是對零件質量的最終檢驗。 12)保護移交 因為零件工序間周轉和在移交至裝配車間時要運輸、拿上拿下，所以必須對零件進行必要的保護，以免表面受到損傷。 3.6 加工余量基工藝尺寸的選擇 3.6.1 加工余量的確定 正確的加工余量數(shù)值，是制定工藝規(guī)程的重要組成部分。加工余量的數(shù)值，一般與毛坯的制造精度有關，同樣的毛坯制造方法，總余量的大小又與生產(chǎn)類型有關，批量大余量小，在確定總余量時，如果加工余量選的過大則浪費工時，增加工具損耗，浪費金屬材料和能源，從而增加成本。如果加工余量選的過小，給毛坯制造廠增加困難，在切削加工時，不能保證切去金屬表面的缺陷層，而

34、產(chǎn)生超差品或廢品，所以在制定規(guī)程時必須正確選擇加工余量，一般情況下，最小加工余量的數(shù)值，應保證能將具有各種缺陷和誤差的金屬表面粗糙度（表面的精度和表面支鏈各表面缺陷層的深度），形位公差，表面幾何形狀誤差，裝夾誤差等因素，通過以上各種因素和長期的生產(chǎn)經(jīng)驗，總結規(guī)定了關于加工余量的統(tǒng)一標準HB6077，它包括了模鍛件的尺寸公差和加工余量。 對于工序間的余量，一般可以采用計算的方法確定，也可按經(jīng)驗估計，或者在積累經(jīng)驗的基礎上總結出來的手冊上查取。本零件有幾個表面精度要求比較高，需分二次加工。加工余量的分配是按手冊查取的，其余表面都是從毛坯尺寸一次加工到零件尺寸的，但經(jīng)過多次走刀加工而成，每次走刀的

35、余量根據(jù)總余量而定。 3.6.2 工藝尺寸的選擇和計算 3.6.2.1 工藝尺寸的選擇 工藝尺寸的選擇是根據(jù)各個工序的加工余量確定的，由零件圖上的尺寸加上或減去工序加工余量而得，從零件圖上的尺寸一直推到毛坯尺寸。 3.6.2.2 工藝尺寸的公差 零件上每個表面的最后一次加工的工藝尺寸公差，如果工序尺寸與設計尺寸重合，就是零件圖上尺寸的公差，中間工藝尺寸的公差選擇要適當，公差過小加工比較困難，不易保證，增加零件成本，一般應不小于零件圖上的尺寸公差，但公差也不能過大，公差太大，對以后工序的余量和公差影響很大，一般中間工序尺寸公差，不應大于下道工序的加工余量，否則產(chǎn)生超差品。尤其對于作為

36、定位基準表面的公差，在粗加工時，就應有所控制。 3.6.2.3 工藝尺寸的換算 在制定工藝過程時，當定位基準與零件圖上設計基準不重合時，為了經(jīng)濟合理的達到零件原設計的精度就要校驗并重新規(guī)定零件上有關尺寸上下偏量，本零件就基準都重合不需要工藝尺寸的換算。 4 工藝裝備的設計 在機床上對零件進行機械加工時，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機床上占有正確的位置，然后通過夾緊機構使工件的正確位置固定不動，這一任務就由夾具完成。 對于單件、小批生產(chǎn)，應盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時往往比較費時間，并且操作復雜，生產(chǎn)效率低。本零件

37、屬中小批生產(chǎn)，但零件上有φ61H9、φ66H9孔，因孔距要求嚴格，并且兩孔中心線平行度要求較高，孔的公差及粗糙度要求高，所以不適合通用夾具，為了保證工件的加工精度、工件定位正確，定位精度滿足加工要求；工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉，所以設計專用夾具就顯得非常必要。 4.1 夾具的設計依據(jù) 該夾具的設計是根據(jù)零件產(chǎn)品圖紙及工藝裝備技術條件要求設計的。 4.2 工藝裝備技術條件 以孔及其端面定位，另一側端面壓緊。角向定位采用被加工工件中心找正，并以外圓做輔助支撐，以確保壓緊的牢靠。加工設備CA6150。 4.3 零件在夾具中定位誤差的分析與計算 4.3.1 定位基準的選擇

38、 工件的定位是通過定位基面進行的，因此這些基面的幾何形狀尺寸及表面狀況在很大程度上決定著定位方法及所用固定元件的選擇，故從夾具設計角度出發(fā)應從以下幾個方面考慮: ● 盡量使工件的定位基準與工序基準(標定加工面位置的面，線，點)重合。 ● 盡量用精基準作為定為基準，以保證有足夠的定位精度。當不得不采用毛面作定位基準（如第一道工序）時，應盡量只用一次。而且應選用誤差較小，較光潔，余量小的面或與加工面有直接關系的表面，以利于保證加工要求。 ● 應使工件安裝穩(wěn)定，使在加工過程中因切削利或夾緊力而引起的變形最小。遵守基準統(tǒng)一的原則，以減少設計和制造夾具的時間和費用。但如此而造成的夾具結構復雜時，

39、則不必要強求定位基準統(tǒng)一。 ● 應使工件定為方便，夾緊可靠，便于操作，夾具結構簡單。 根據(jù)定位基準的選擇原則，設計技術條件給定的零件加工狀態(tài)及加工要求，及零件的實際情況，零件是孔與平面的組合定位，孔為第一定位基準。第二定位基準是零件的端面，因此在設計時就要采用平面定位。 4.3.2 定位誤差的分析計算 在第一定位基準定位時，由于工序基準與定位基準重合，沒有基準不重合誤差，但因為定位面與定位元件存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，因此第一定位基準的定位孔的基準誤差。主要保證尺寸為兩孔中心線尺寸1550.2。 △Jw1=△mat=δg+δx+△min+△距離公差 △距離公差=

40、0.05+0.05=0.1 =0.06+0.019+0.01+0.1=0.189 因為 1/3 δ=1/30.4=0.133mm 所以 △Jw≈1/3δ所以能滿足加工要求。 4.3.3 輔助支承 工件因定位面與加工面相距較遠，局部剛度較差，受力容易變形，為保證定位加緊的可靠性，以被加工孔的端面及其外圓作為鋪助支承，用以承受工件在加工過程中所受的切削力，鋪助支承載定位支承對工件定位后才參與支承。 4.4 夾緊方式的選擇 在選擇夾緊方法時應考慮夾緊力的方向及作用。夾緊力的方向應垂直于主要定位的幾面，目的是為了使主要定位基準面于定位元件有良好的接觸，從而得到正確的定位夾緊力，方向應有

41、利于可能采用較小的夾緊力，這樣既使操作者設省力，又可使夾緊裝置的結構尺寸縮小，防止工件發(fā)生彈性變形。 夾緊力的作用點應保證工件在夾緊力的作用下定位穩(wěn)定不至于發(fā)生位移或偏轉，夾緊力的作用點還應位于工件剛度較大的位置，以防止工件受壓變形，作用點應盡量靠近被加工表面，這樣可以增加夾緊的可靠性。 4.5 夾具的設計特點及夾具與機床的連接 4.5.1 夾具的設計特點 在車床上加工的工件，一般都是回轉件。在加工過程中，夾具要帶動工件一起轉動，而不允許工件對機床主軸發(fā)生相對移動。因此工件上被加工的孔或外圓的中心必須與機床主軸回轉中心一致，所以這類夾具大部分是定心夾具。車削速度較高時，在設計這類夾

42、具時，對夾具的平衡，夾具力的大小，元件的剛度與強度和操作安全問題必須要很好的解決。 由于車床夾具的特點，在設計時應先從安全的角度出發(fā)，夾具是在旋轉情況下工作的，對它的夾具體應設計成圓形，這樣比較安全，所有的元件盡量不超出夾具體的最大外徑，以免發(fā)生人身事故，對于夾具的平衡應采用配重的方式解決，以減少旋轉過程中產(chǎn)生的離心力對加工孔的圓度產(chǎn)生的影響。夾具體不宜太長，因太長使零件的剛性降低產(chǎn)生變形。 4.5.2 法蘭盤的設計與機床主軸的連接 該法蘭盤為專用件，這又是由機床決定的，它是選用鑄鐵鑄造而成，灰鑄鐵件的特點：剛性好，減震性能好，設計為圓形根據(jù)零件的外苦熬尺寸該法蘭盤的尺寸如零件圖所示。

43、它與主軸的連接方式是采用短錐和端面定位。這種定位方式因沒有間隙具有較高的定心精度，并且連接剛度較高。制造夾具時，除需要保證錐孔，錐度外，還要嚴格控制尺寸及錐孔和端面的不垂直度誤差，以保證夾具緊固在主軸上后，錐孔和端面同時與主軸端的錐面和臺肩面接觸。否則會嚴重影響定位效果。因此制造比較困難。夾具用螺釘緊固。如果用長錐柄安裝在主軸錐孔內(nèi)，這樣沒有配合間隙，定位精度較高，但剛度較差，只適用輕切削的小型夾具。而本零件車削力較大，要求剛度高。如果采用端面和短圓柱孔在主軸上定位，它雖然制造容易，但定位精度較低，適用于精度較低的加工，所以不適合本零件要求的精度較高的加工。 4.6 夾具結構的設計 根據(jù)

44、前面對零件材料、工藝性、精度要求分析，對該套車床夾具的設計思路有了一個清楚的認識，首先考慮夾具體：車床夾具不同于的夾具，它的夾具體為法蘭盤，主要用于車床夾具在車床上定位，夾緊，夾具的莫氏錐度和機床上的莫氏錐度接觸面要到達80%以上，以保證定位和傳遞足夠的扭矩，由于莫氏錐度配合面較大，耐磨損，所以重復定位精度較高，多用于該類同軸要求高的零件。車床夾具的定位件安裝在過渡盤上，其形式為固定式的，定位件為定位軸和定位板，采用端面和一孔定位方式進行定位?？紤]到車床夾具設計的安全性，因為車床夾具和零件一起隨車床高速旋轉，有可能的條件下車床加緊結構不要采用壓板，該夾具選用螺釘壓緊方式。過渡盤把莫氏錐柄、法蘭

45、盤與零件的定位夾緊件聯(lián)接在一起，從而構成了一個完整的車床夾具。 該零件的夾具體采用焊接件，因它與鑄造夾具相比，其優(yōu)點是：易于制造，生產(chǎn)周期短，成本低，（一般比鑄造夾具體的成本低30%~50%）由于采用鋼板，型材等焊接而成，故其重量也較輕。缺點是焊接過程中產(chǎn)生的熱變形和殘余應力對精度影響較大，故焊接后須經(jīng)退火處理，此外焊接夾具體難獲得復雜的外形。 4.7 夾具配重塊的位置和重量的分析 本夾具的調整方法是利用不同厚度的鋼塊進行配重，用螺釘連接固定在夾具的上。 有兩種方法可以確定配重塊的重量，“計算方法”和“試驗方法”。試驗法適用測量工具經(jīng)過幾次試驗調整就可以確定配重的位置和重量，一般這種

46、方法不常用。 計算方法：如圖已知w是零件和夾緊裝置既定位元件的重力，y是這些元件的重量的重心到旋轉中心的距離，p是架設配重的重量，x是配重的中心到旋轉中心的距離。 從圖上可以看出，p和x是由w和y所決定的，當已知w和y時，只要確定x和p中的任何一個，就知道其中的另一個，即平衡方程式：px=wy并且從平衡方程是中可以看出，只要x的數(shù)值大一些，p值越小一些，從減輕整個夾具的重量來考慮，p值越小越能減輕夾具的重量，這樣就要求x值越大越好，因此在確定x和p值 時，就應先確定x的值，在確定配重塊的位置，是將配重塊的外邊緣與夾具底盤邊緣重合，這樣x值最大，p值最小，也就確定了配重塊的重量和位置。

47、 5 結論 制定機械加工工藝過程時，在同樣能滿足零件的加工精度和表面質量的要求下，一般有幾種不同的加工方法來實現(xiàn)，但不同的方案就有不同的經(jīng)濟效果，因此在編制工藝規(guī)程時，應在給定的生產(chǎn)條件下，選取最經(jīng)濟最合理的方案，零件的制造成本是評定經(jīng)濟性的主要指標，工藝成本是與工藝過程直接有關的生產(chǎn)費用，在經(jīng)濟分析的同時，還必須全面考慮改善勞動條件，并促進生產(chǎn)技術的發(fā)展。 在基本投資一定的情況下，工藝過程中加工順序的不同對產(chǎn)品的經(jīng)濟性有很大的影響，如工藝規(guī)程中的熱處理如果放在孔精加工之后，就容易使零件的表面產(chǎn)生變形或裂紋，是零件孔的表面精度下降，不符合圖紙要求而報廢，造成經(jīng)濟損失，所以加工順序安排的是

48、否合理對經(jīng)濟性是有很大的影響。 該零件的一些表面如外形等都是采用以銑切加工而成的。因零件圖紙對這些表面的要求不高，一次加工就可以滿足圖紙要求，這樣加工可縮短毛坯到產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，減小安排和拆卸零件的次數(shù)，降低工人的勞動強度，因此經(jīng)濟性比較好，如果分兩次加工，粗加工和精加工雖然能提高表面質量，但產(chǎn)品生產(chǎn)周期卻增加了，提高了產(chǎn)品成本，顯然這是不經(jīng)濟的，在滿足質量的情況下，盡量縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源降低成本。 該零件的毛坯是采用模壓方法加工的，如果只從零件的生產(chǎn)批量來考慮，該零件是小批量生產(chǎn)，采用模壓加工是不經(jīng)濟的，因為要設計一套模具費用較高，但由于本零件是飛機前起落架的主要受力件，要求機械性能

49、很高。用模壓加工則機械性能比較高，毛坯質量、余量小，這給以后的加工帶來了便利的條件，如果用厚板料，焊接等加工方法毛坯，雖然加工比較簡單，經(jīng)濟性比較好，但加工出來的毛坯達不到圖紙的要求和產(chǎn)品使用要求，綜合以上因素考慮，毛坯采用模鍛件。 在夾具設計中，大部分零件采用了通用機床夾具零件和通用零件，采用非標準件的材料為45鋼，這些材料為普通材料，并且這些非標準件制造比較容易，沒有十分特殊的要求，夾具體采用的是焊接件，它與鑄造夾具體相比，其優(yōu)點是易于制造，生產(chǎn)周期短，成本低，并且保證了工件的定位需要。 縱觀整個設計，貫穿的基本思想為保證質量，提高效率，降低成本。 通過這次畢業(yè)設計，使我對自己所學

50、的知識有了更清晰的了解，并將理論與實踐密切聯(lián)系起來。對機械加工零件的工藝過程設計積累了一些經(jīng)驗，為自己今后在機械加工方面的問題處理上增強了專業(yè)知識。同時，也通過這次畢業(yè)設計看到了自己的不足，經(jīng)過這次畢業(yè)設計的鍛煉，也讓自己對機械加工零件的工藝過程設計、工藝裝備設計等方面有了更全面地認識，為今后工作積累了一定的經(jīng)驗。 小結 在畢業(yè)設計過程中，我查閱了大量的資料，進一步加深了對所學知識的理解，對所學的理論知識也進行應用，也拓寬了自己的知識面。在設計過程中，到車間現(xiàn)場向工人師傅學到了許多課本上學不到的經(jīng)驗和實踐知識，對自己的幫助很大，也請教了許多工程技術人員，他們也給自己傳授了許多積累的寶

51、貴經(jīng)驗和知識，特別是徐勝利老師，在設計中，對設計思路和許多細節(jié)上多做出了指導和幫助，這些知識和寶貴經(jīng)驗對所學的知識的應用和以后工作奠定了良好的基礎，達到了畢業(yè)設計的目的。致謝詞 本次設計的工作是在徐老師的悉心指導下完成的，在這里首先要感謝我的導師徐勝利。徐老師的知識淵博，治學態(tài)度嚴謹，善于啟發(fā)學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，不僅在學業(yè)上給予我精心的指導，而且?guī)椭覙淞⒘苏_的人生觀、價值觀，將使我終身受益。在此特向徐老師表示衷心的謝意。 在設計過程中，還得到了其他老師的耐心指導和同學、同事的熱心幫助，使我能圓滿完成此次的設計工作，在此我一并表示謝意。最后還要深深的感謝我的家人給予我的理解和支持

52、。 參考文獻 1 《航空材料標準手冊》 第三機械工業(yè)部301研究所 1976.06 2 何文治等 《航空制造工程手冊飛機機械加工分冊》 航空工業(yè)出版社 3 王先逵 《機械制造工藝學》 機械工業(yè)出版社 4 何興銀等 《航空工程手冊》機械類 航空工業(yè)出版社 1994.12 5 李慶壽 《機床夾具設計》 機械工業(yè)出版社 6 《模鍛件公差及機械加工余量HB6077-1986》 航空工業(yè)部 7 《航空工藝裝備設計手冊夾具設計》 國防工業(yè)出版社 8 鄧文英等 《金屬工藝學》 高等教育

53、出版社 2000.06 17 - - 工 序 目 錄 產(chǎn) 品 型 號 共 29 頁 零 組 件 號 SJ-4210-81 第 1 頁 工 序 號 工 序 名 稱 設 備 工序卡片數(shù) 附 注 1 檢驗 1 2 吹砂 吹砂機 1 3 X光 射線機 1 4 鉗工 1 5 劃線 劃線臺 1 6 車工 車床CA6150 1 7 車工 車床CA6150 1 8 劃線 劃線臺 1 9 銑工 立銑X51

54、 1 10 鉆孔 Z525 1 11 銼修 1 12 檢驗 1 13 劃線 劃線臺 1 14 鉗工 Z525 1 15 熱處理 1 16 劃線 劃線臺 1 17 車工 車床CA6150 1 18 車工 車床CA6150 1 19 校正、去毛刺 1 20 稱重 1 21 磁力探傷 磁力探傷機 1 22 總檢 1 23 磷化 1 24 涂漆 磷化槽 1 25 作標記 1 26 成品檢驗

55、 1 27 移交 1 SJ-4210-81連桿零件 加工工藝 姓名 陳永順 學號： 20061611804402 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導老師 徐勝利 試點單位 中央電大閻良學習中心 日期 2008 年 03 月 28 日

56、  工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 檢驗 1 設 備 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 檢查模壓件合格證。

57、 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 吹砂 2 設 備 吹砂機 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 設備、工裝、工具、量具 吹掉毛坯上的銹蝕。

58、 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A X光檢查 3 設 備 射線機 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 對毛坯進行X光100%檢查。

59、 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 鉗工 4 設 備 定 位 夾 緊 共1 頁 第 1頁 草圖（1） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 去掉模壓毛邊，并將模壓件爐批號移打至圖示 銼刀 處。見草圖（1） 字頭

60、 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 劃線 5 設 備 劃線臺 定 位 夾 緊 共1 頁 第 1頁 草圖（2） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 按草圖劃兩孔中心線及端面線。 劃針 劃規(guī)

61、 高度尺 工 序 卡 片 零件名稱 材料 硬度 工序名稱 工序號 連桿 30CrMnSiNi2A 車工 6 設備 CA6150 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 草圖（3） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 按草圖（3）車通孔φ64H7

62、及A面端面，車另一 專用車具 4A-311/SH-5037 端面b=52。 四爪卡盤 車刀 卡尺 工 序 卡 片 零 件名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工序號 連桿 30CrMnSiNi2A 車工 7 設備 CA6150 定 位 夾 緊 共1 頁 第1頁 草圖（4） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具

63、 按草圖（4）加工孔φ59，b=38，L=155。 專用車具 4A-311/SH-5037 四爪卡盤 車刀 卡尺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 劃線 8 設 備 劃線臺 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 草圖（

64、5） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 按草圖(5)劃φ79，φ74，L=60。 劃針 劃規(guī) 高度尺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 銑工 9 設 備 X51 定 位 夾 緊 共1 頁 第 1頁

65、 草圖（6） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 按草圖（6）銑φ79，L =47.3。 靠模銑具 按草圖（6）銑φ74，L= 47.3。 靠模銑刀 按草圖（6）銑銷L=60，R100。 卡尺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2

66、A 鉗工 10 設 備 Z525 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 草圖（7） 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 按草圖（7）鉆孔φ4、φ5。 鉆模 加長鉆頭 4 L=300 鉆頭 5 卡尺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬度 工序名稱 工 序號 連桿 30CrMnSiNi2A 鉗工 11 設 備 定 位 夾 緊 共1 頁 第1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 工裝、工具、量具 銼修銑切毛刺。