Y8飞机上某支架零件毕业设计说明书文档格式.docx

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在航空技术高速发达的今天，研制一种新型飞机，从设计方案的提出，试制生产到投入使用，一般都要经过几年到几十年的时间，这是一个很复杂的过程。

简单的归纳起来。

飞机的研制的一般过程需要以下过程

1概念型设计阶段

在飞机开始设计之前，首先由使用的部门提出或由使用部门于设计共同拟定飞机的设计要求。

在概念型设计阶段。

，应对飞机的设计要进行充分的分析，研究和论证。

有的文献吧这部分工作陈伟外部设计

概念型设计阶段的任务是根据飞机的设计要求，对所要设计的飞机进行全面的构思。

形成粗略的关于飞机设计方案的基本概念，并草拟一个或几个能满足设计需要的初步设计方案。

具体的工作内容包括：

初步选定飞机的形式，进行气动外形布局：

初步选择飞机的基本参数：

选定发动机和主要机载设备：

初步选择几何参数：

粗略绘制飞机的三面草图：

初步考虑飞机的总体布置方案，并进行初步的性能计算，检查其是否符合要求所给定得性能指标，然后对所拟定的初步方案进行修改整理，并进行专门的平比和论证，选定最合理的方案，经主管部门批准后继续进行下一阶段的设计工作。

概念型设计阶段的工作通常限于纸面上，不需要做很多实验，所需试验费用较少。

为了缩短设计周期，可以用计算机进行辅助设计，采用已有的程序系统来选择参数，估算性能，以及修改外形布局。

因此，，在这个设计阶段中通常可以采用多个方案进行对比，经过充分论证后，从中选出最理想的方案。

该方按要具有足够的先进性且实际可行，并进行进一步设计的基础，这个阶段的工作虽然花钱耗时都不多，但却非常重要。

一般飞机设计工作具有全局性影响的重大决策，有很大一部分都是在这个阶段做出决定的。

2初步设计阶段

初步设计阶段的任务是对前面的草拟的飞机设计方案进行修改和补充，使其进一步地明确和具体化，，最终给出完整的飞机总体设计方案。

这一阶段的主要工作包括：

修改，补充，和完善飞机的几何外形设计，给出完整的飞机三面图和理论外形：

全面布置安排各种机载设备，各个系统和有效地载荷：

初步布置飞机的结构的承力系统和主要的承力构件：

进行较为详细的重量计算单位和中心定位：

进行比较精确地气动力性能和计算机操作系统、稳定性计算：

给出详细的飞机总体布置图。

再次设计阶段，通常还要对飞机及其个系统进行一系列的实验研究工作：

制造吹飞模型并进行大量的吹风实验。

有时哈还需要制造尺寸的样机，用于协调各系统和内部装载布置。

因此，与概念型设计阶段的工作相比，该阶段要耗费较多的时间和资金，并且需要各有关专业部门的参加配合，协调解决在设计中遇到的各种技术问题。

要经过多次反复，最终给出完整的中体设计方案。

由于各种图纸和技术文件已经经过无数多轮的修改，并且经过了专项实验的验证。

故可以作为正式的方案提交审查和论证。

论证通过后，飞机总体设计方案的设计工作。

便可以告一段落，可以转入下一阶段进行详细设计。

3详细设计阶段

详细设计阶段的工作主要是进行飞机的结构设计，包括部件设计和零件和零件设计构造。

设计完成后，要给出飞机各个部件个各个系统的总图、装配图、零件图，以及详细的重量设计和强度计算报告。

此阶段的工作量很大，而且还要进行许多试验，包括静强度试验、强度试验、寿命试验和各个系统的地面台架试验等。

下一步的工作时试制原型机和进行地面试验，包括全静机，动力试验和各个系统的地面试验。

如果发现问题，则要对原型机进行改装。

把问题解决后，再进行试飞。

试飞合格后。

按照实际和试飞的情况，对设计进行最后修改。

然后申请设计定型，由国家有关部门审查，发给型号合格证书。

至此，整个设计过程完成不择转入批量生产。

如前所述，飞机研制是一个很复杂的过程。

通常为了方便，把整个飞机研制工作划分为阶若干阶段。

研制工作的划分飞机工程部门的组织分工有关，因此，各阶段的名称贺内涵也不统一。

二飞机制造技术的特殊要求

飞机的机翼，尾翼和机身等部件的几何外形参数与飞机的总机翼翼型体设计性能密切相关。

机翼翼型及其在机翼上的配置情况，对气动力特性影响极大。

虽然，只有选用良好的翼型并进行正确的配置，才可能保证机翼具有良好的气动力特性。

在通常情况下进行机翼设计时，首先从翼型手册等文献资料中查出有关翼型的几何数据和气动参数，并进行对比分析，选出最能满足设计要求的翼型。

一般来说，翼型都由专门的研究部门给出，其种类数目是很多。

通常，机身是飞机机体结构中构造最复杂的一个部件。

在选择机身几何参数、确定机身外形时，必须考虑以下诸方面的要求：

1，应该有足够大的内部容积，以保证满足内部装载的使用要求;

2，,使气动阻力最小；

3，有利于进行结构布置，具有足够的结构高度，便于连接和安装机翼尾翼等其他部件。

虽然要求所设的机身能够同时全面满足各个方面飞的要求，但是对飞机的外形几何参数进行初步选择时，对于不同飞机所考虑的侧重点不同的。

对于低速飞机的机身，通常主要按照其内部装载的需要以及连接安装机翼等其他部件的要求进行设计，同时考虑按气动力的要求，对其外形进行适当的修正；

而对于高速飞机，尤其是超音速飞机，则应着重考虑气动力外形的要求，同时协调内部装在和连接其它部件的问题。

这里需要特别强调的是，几十年来当飞机设计人员完成飞机的外形后，他们给出的设计结果仅仅是飞机各个部件，部分区域给出一些二位曲线方程。

而不是全机外形的精确描述根据这样的设计结果，工厂不能直接制造制造飞机，而不得采用传统造船业中的“放样技术”来精确描述全机外形，即所谓的模线样板工作法以及以后来的建立全机外形数学外形数学模型方法，并以此作为生产中的传递飞机外形和结构的几何外形和形状和尺寸的原始依据。

在飞机制造过程中，其工艺方法能够保证飞机气动力外形的准确度要求，即实际制造出来飞机外形，相对于理论外形的偏差应在及要求之内。

对不同的机型及同一机型上的不同部分OSU，则有不同的准确度要求。

一般高速飞机比低速飞机要求高；

在同一飞机上，机翼部件比机身部件要求高；

在同一部件上，在最大截面以前比最大截面以后要求高，此外，还包括波纹度和表面平滑度要求，波纹度是指相邻俩波峰间的波谷深度与波长的比值。

表面平滑度包括铆钉、螺钉、点焊等处的局部凸凹和蒙皮对缝的接差等。

还应保证飞机各部件间相对位置的准确度，各活动翼面相对于固定翼面的偏转角、吻合性、配合间隙和剪刀差的准确度，机身各段的同轴度等。

由于飞机的结构型面复杂、尺寸大、刚度小，以及装配连接时容易产生变形等，使飞机在制造中要保证气动力外形和结构的互换协调性比较困难，需要采用一些不同于一般机械制造的特殊方法来保证这些要求。

严格控制飞机的结构重量

由历年来对飞机结构重量分析表明：

无论是螺旋桨飞机还是喷气式飞机，其结构重量在起飞总重中所占的百分比是相同的;

因此，在飞机制造过程的各个环节中都能够严格按照设计进行，以保证飞机的结构重量及重心位置完全符合设计要求。

飞机制造的基本方法及其特点

飞机制造程的主要环节是飞机的装配。

飞机装配过程就是将大量的飞机零件按图纸。

技术条件进行组合、连接的过程。

由于飞机的结构复杂，零件连接数量多，且大多数零件在自身重量下刚度小，而组合成的外形又有严格的技术要求，故飞机的装配除有一般机械产品装配共同性原理外，还有一些别于其他行业的制造特点。

设计分离面工艺分离面

飞机的机体是由几十万个零件组成。

根据使用功能、维修护理、运输方便等方面的需要，设计人员将整架飞机在结够上划分为许多部件、锻件和组件，例如机身、机翼、垂直尾翼、水平尾翼、襟翼、副翼、升降舵、方向盘、发的机舱、各种舱门、口盖等。

上述这些部件，锻件和组合件之间一般都采用可拆卸连接。

它们之间所形成的可拆卸的分离面称之为设计分离面。

在飞机制造中，由于飞机机构上的特点，除了那些形状规则。

刚性好的机械加工零件外，大多数的零件，特别是那些形状复杂、尺寸大、附性小的钣金零件，都必须用体现零件尺寸和形状的专用工艺装备，以保证其形状和尺寸的准确度。

其装配过程也与一般机械的制造过程不同。

为了将那些形状复杂尺寸大。

刚性小、易变形得零件装配成形状和尺寸符合设计准确度要求产品，不但需要才用体现产品尺寸和形状的专用装配型架对产品进行装配，而且不能再一个工作地、在一台装配型架上完成对整个机体的装配工作，需要将其划分为许多较小而简单的板件和组件。

除飞机机体按设计分离面划分为部件、锻件和组件外，为了生产上的需要，再将其进一步划分为段件，将段件进一步划分为板件和组件。

若工艺分离面划分合理，则这种将整架飞机的各部件按工艺分里面进一步划分成段件、板件的做法将有明显的技术经济效果，便于安排和组织生产。

这种划分有如下俩个优点：

首先，增加了装配工作面，为了提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件。

目前国内外的设计有各种型式的自动铆接机。

有的铆接机自动化程度很高，如可钻孔、划窝、送铆钉、铆接和铣平埋头铆钉钉头等。

若在铆钉铆钉机上配置专用托架及计算机控制装置则可以自动调平，和确定钉孔位置，进一步还可以自动调整工艺参数。

但现在有铆接机一般只适用于钣金结构，故钣件化的程度已成为评定结果工艺性的重要指标之一。

其次，由于改善了装配工作的开敞性，有利于提高产品的装配质量。

当部件划分为板件后、装配工作的的开敞性得到改善，连接工作则可以采用机械化设备。

因此，在结构设计中应尽量提高版简化程度。

在现在飞机结构中，有些部件的板件化程度高达90%。

根据统计资料，这这可将劳动生产率提高0.35—2.30倍，装配周期缩短四分之一到三分之一，连接工作的机械化系数也提高到80%。

有上述可知，在飞机设计过程中，对飞机的结构的划分工作应该进行周密的考虑和研究，为以便求出最合理的划分方案。

这是一项极为重要的设计任务，因为它不仅要满足结构和使用上的要求，而且同时还要满足生产上要求。

飞机装配准确度

能准确无误的传递到最后的产产品上。

且其零件、部件是互换协调的，这就是制造工程的任务，因此需要技术来保证这一任务的实现。

飞机制造的互换和协调

飞机制造中的互换性是指，相互配合的飞机结构单元再分别制造后进行装配或安装时，出设计调整外，不需选配和补充加工，即能满足所有几何尺寸、行位参数和物理功能上的要求。

飞机制造中的互换性包括几何形状和物理功能方面的内容。

它是由飞机结构和生产上的特点决定的。

互换性是对同一飞机结构单元而言。

协调性原则是指，俩个或多个相互配合或对接的飞机结构单元之间与它们的工艺之间、成套的工艺装配之间、配合尺寸和形状的一致性。

一致性越高。

则协调性越好，协调性准确度越高。

协调性仅指几何参数而言。

应当指出：

不应把飞机制造中的互换性和协调性与追求高准确度度混为一谈。

2飞机制造中的互换要求

要求互换的组合件或部件，在与相邻的组合件的或部件相连接时，应当不需要任何修配补充加工即能结合在一起，而且对接后能达到规定的技术要求。

因为飞机的各部件往往采用空间多点的复杂连接方式。

所以，保证互换要求也需要采用一些特殊的方法。

对接要求：

对接接头叉耳间的配合要求和对接螺栓孔德同心度要求

对接出蒙皮的间隙要求

俩个部件断面的且切面外形的吻合性要求。

俩个部件内各种导管、电缆等在对接面处连接的技术要求。

强度互换要求

对于零件、组合件和部件，它们的物理机械性能和加工尺寸保持在一定的误差范围内，以保证产品的强度和使用可靠性。

重量互换要求

飞机的零件及重心对飞机的性能有重要影响，因此，要求生产的组合件和部件的重量及重心应符合技术条件的规定

。

第一章工艺规程的设计——————————————15

一零件分析——————————————————15

1零件的功用—————————————————15

2零件的工艺性分析——————————————16

3零件的结构分析———————————————17

二零件工艺过程的设计—————————————17

1计算节律确定生产类型————————————17

2确定毛坯及技术条件的制定——————————18

3制定机械加工工艺规程的原则和依据——————19

4工艺方案的论证及工艺路线的确定———————20

5机械加工余量和工序尺寸及公差的确定—————21

第二章刀具的设计—————————————————33

一问题的提出—————————————————33

二刀具的设计—————————————————34

三锪钻的设计—————————————————37

结束语——————————————————————39

主要参考文献———————————————————40

第一章：

工艺规程的设计

一、零件分析

1、设计题目是飞机上的一支座，是与5750和5710连接并支撑的系统零件。

此零件在飞机上为一般受力构件，为减飞机重量；

选用铝合金材料（ZL101—74）。

因为铝—镁—锌铝合金的重量轻，强度高，对震动和冲击载荷承受能力虽不及镁，却也能满足，并且经济性能好，还是常用材料，市场范围广，疲劳强度高，有良好的切削性能，耐腐蚀性好。

因在高空运行，因而必须加以防护，进行化学氧化，并涂漆保护。

零件的功用：

零件上的Φ52H9孔为轴承孔，将与轴承配合。

具有支轴承和其余支座sh—5750一起工作，起到转动支撑作用。

Φ46也是轴承孔，将与轴承配合，支承轴和其他件连接，起到支撑作用。

Φ35、Φ48为支撑孔，起到支撑轴的作用。

耳片上Φ6.5H8孔内装有螺栓，耳片见装有摇臂连杆。

Φ3H7为定位孔。

其它耳片上Φ5H8孔内也有螺栓，耳片间装有摇臂连杆。

通过摇臂旋转，从而控制插销的行程，起到停机制动的作用，避免飞机在停机场上由于大气引起动作而损伤机体。

用此停时，必须通插销锁住飞机上与之配合件，上端面装有sh—5710起到支承导向作用。

连接从Φ46孔内通过此零件具有支承连杆的作用。

4—Φ10是支座孔，内有螺栓，有Φ21沉孔用以螺母位置，起到支承连接作用。

M6是螺母孔，此处为加润滑油和检验其中轴承工作状况专用装以螺钉，配合使用为视孔。

2、零件的工艺性分析

该零件是支架箱体内零件，形状不太规则，尺寸精度，形状精度较高，零件的肋比较多，零件的主要技术邀请分析如下：

⑴零件上的Φ54H9孔是重要孔，装配的装轴承，将会承受复杂的交变载荷，振动强烈，它要求装配可靠，转动灵活，孔表面粗糙度值要小，孔的表面质量要高，孔的中心轴线和底面加工要求严格。

孔口不允许倒角。

避免安装轴承时，因变形和轴线偏移而影响各滚动体之间的正常应力分布，使轴承的使用寿命下降，所以轴承孔Φ52H9是重要部位。

位置要求由夹具保证，因而必须一套车具。

⑵Φ6.5H8、2—Φ5H8装配时，孔端面之间要安装摇臂和Y8—5710上的零件，如果摇臂倾斜，位置不正。

就会影响摇臂和轴承的正常工作、甚至会导致锁口无法锁住锁芯，无法完成锁紧动作，可能引起其他零件损伤。

如果造成其它零件的损坏操纵性能可能将大大降低，故耳片上的孔是重要孔，同轴度和孔距和Φ52H9孔的距离要保证，使夹具保证孔的位置正确，用同心铰刀铰销Φ6.5H8和2—Φ5H8，保证同轴要求。

⑶锪制Φ10、Φ20、Φ21孔端面时一定要保证其端面到孔中心间的距离。

确保装配质量，避免给以后的部装车间安装时带来困难。

⑷铸件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以免影响系统强度和钢度，在载荷的作用下，不致于发生损伤和事故现象。

⑸由于零件形状、结构复杂，壁板、筋板薄而高。

因而钢度差，易变形，表面容易压伤，因此在夹紧和加工工件时和夹具设计时应特别加以注意和考虑。

⑹底板底面耳片上的间槽面表面粗糙度值为1.6要求较高，则用夹具和立铣来完成。

3零件的结构分析

本项零件为支座箱体类零件，从构形来看个表面并不太复杂，但从零件的整体结构上看结构比较复杂，形状极不规格，有多处圆弧过度，有斜螺栓孔，筋板薄而形状特殊，不规则。

从精度方面来看，主要工作表面的精度为IT7—IT8，Φ52H9的工作表面粗糙度为0.8，Φ46通孔表面粗糙度为1.6，精度为IT8级，耳片内表面表面粗糙度为1.6，精度为IT8。

位置关系精度要求也较高，Φ52H9的孔轴线到Φ46通孔轴线的距离为110+0.2mm分别到底面的距离为66+0.2mm，95.5+0.2mm范围内，耳片与耳片相差120°

+0.2′范围内。

从材料方面分析，铝合金材料的抗腐蚀性能差，易腐蚀，为提高抗腐蚀性能，采用化学氧化的方法，使表面形成防护膜层，此氧化膜层对油漆的结合性好，但氧化层薄而软，使用过程中易划伤和擦伤，因此氧化后喷漆，尤是在高空飞行中。

二零件工艺规程的设计

1计算节律确定生产类型。

⑴计算节律：

节律t=（T/Q）·

η

其中：

Q—年产量，为50架；

T—每年的工作时间；

η—机床效率。

0.94～0.96取0.95

则：

t=（T/Q）·

η=〔（365-55.7-7）·

8·

60·

0.95〕/〔50·

1·

（1+10%）〕

=2530（min）

⑵确定生产类型

N=Q·

n（1+α）（1+β）

其中：

Q—为年产量，为50架；

n—为该零件的单机数量，n=1件；

α—该零件备品率取0.5%；

β—该零件废品率去10%。

N=50·

（1+0.5%）（1+10%）

=57.75<

100

因此为单件小批量生产。

2确定零件的毛坯及技术条件的制订。

（1）毛坯的选择

因为该零件结构复杂，形状特殊，只承受一般载荷，并且属于单件小批量生产，材料为为ZL101—74，易氧化腐蚀易划伤，焊接性能较差，且熔点低，因此采用焊接件显然其工艺性能较差，经济性也不佳，如果采用模锻件，则因其数量较少为小批生产，这样成本高而且不经济，且形状复杂，模具制造困难，并且铝合金的材料熔点低，有加工硬化现象，其锻造工艺行也差。

综上所述，采用砂型铸造，铝合金的铸造性能良好，线收缩率为1.0—1.3%，有较高的流动性，热裂倾向小，成本低，市场范围广，能满足设计要求。

但铝合金硬度低，抗蚀性差，易氧化，铸造时需加硫碘保护。

铸件要求不能有砂眼，硫松，缩孔等缺陷，以保证零件的强度硬度刚度，在载荷的作用下，不致于发生意外事故和损伤现象。

（2）毛坯的技术条件

根据铝合金铸件技术标准（HB965-70）和铸造铝合金技术标准（HB965-70）及铸件尺寸公差（HB0-1-67）确定如下：

（1）铸件的拔模斜度1°

15′；

（2）铸件尺寸公差按照HB0—1—67验收；

（3）铸件技术条件按HB965—82；

（4）按Ⅲ类铸件检验；

（5）铸件未著圆角尺=1毫米；

（6）铸件100%荧光检查。

3制订机械加工工艺规程的原则和依据，

原则：

（1）保证产品的质量符合图纸和技术条件所规定的要求，

（2）保证高的生产效率和改善劳动条件；

（3）保证合理的经济性

依据：

（1）零件图及技术条件（包括零件的材料状态及工厂下发的技术文件）；

（2）毛坯图及技术要求；

（3）生产量；

（4）生产条件等；

4工艺方案的论证及工艺路线的确定。

<

一>

基准的选择

（1）粗基准的选择原则：

（a）选择工件上余量小的表面为基准，这样可以保证表面加工时有足够余量防止由于余量小而产生废品。

（b）被选择粗基准的表面应具备：

定位准确，夹紧可靠，并且使夹具结构简单，操作方便。

（c）定位面应尽量接近尺寸被加工表面。

防止加工时由于力矩过大而产生振动。

（d）如果已能用精基准定位时，一般不重复使用粗基准。

（e）分膜面，有浇冒口的表面不宜选作定位基准。

（2）零件粗基准的选择：

按照粗基准的选择原则，保证不加工表面与加工表面位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故应以Φ46孔内表面为第一毛（粗）基准,来加工底面。

来保证地面与B面垂直度不大于0.2。

（3）精基准的选择：

精基准用于工件的精加工的定位基准，选精基准着重保证工件位置精度和装夹方便考虑，在精基准的选择中本次设计中遵循下列原则：

（a）基准重合原则；

（b）基准同意原则。

（4）该项零件精基准的确定。

底平面加工后，以此平面作为加工孔及面的定位基准，基本上实现于基准重合原则，比面较大，定位加紧可靠。

在加工过程中，可能出现基准不重合，这时，就需进行尺寸链的计算。

（5）工艺方案的拟定及工艺方案的分析。

1）工艺路线的拟定。

为了包横该项零件的几何形状，尺寸精度，位置精度，技术要求和表面质量等制定合理的工艺路线。

因为此零件生产纲领为单件小批量生产，通常尽量采用通用的工、量、夹具，并考虑工序要集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本降低。

针对以上的具体情况，提出以下两种方案：

方案Ⅰ：

砂型铸件ZL101—T4HB=60

工序：

1.铣切底平面（铣前去毛刺，冒口划线）

2.钻4—Φ4.6+0.16孔（在钻模）（钻前去毛刺倒圆；

3车Φ36H7，Φ48H7孔及孔口端面。

4.车另一端Φ48H7和孔端面。

5.车Φ46孔和孔口端面。

6.铣槽口35+0.2（立铣）

7.铣7+0.2槽型，（立铣和铣具）（铣前锉修去毛刺）

8.铣各处耳片4-0.16；

5-0.16耳片处形。

（立铣）

9.钻绞各孔Φ3H8、Φ3.5H8、Φ5H8、Φ6.5H8，锪平Φ20（除铣后毛刺，车滑过渡）

10.钻—锪—扩到制成螺纹M6—2（前划线）

11.车成一端Φ52H9（车前荧光检查总