某机型铰链座制造与工艺毕业设计说明书 精品Word格式.docx
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因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率。
近年发展起来的以计算机为行动中心，完成加工、装卸、运输、管理的柔性制造系统，具有监视、诊断、修复、自动转位加工产品的功能，使多品种、中小批量生产实现了加工自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造系统，是加工自动化向智能化方向发展的又一关键性技术，并进一步朝着网络化、集成化和智能化的方向发展。
二、夹具的发展与概况
工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。
夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。
目前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。
而且，为了适应我国加入WTO后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。
随着计算机技术的发展，夹具CAD技术也取得了很大的进展。
机床夹具CAD系统是面向夹具设计人员的参数化图形信息管理系统，他融程序库和参数化图形系统于一体。
夹具设计是连接CAD/CAPP/CAM中各环节及实现各环节并行工作，减少产品开发周期的重要手段。
夹具设计是根据CAD几何信息，CAPP的加工工艺信息进行夹具方案设计、结构设计、夹具元部件选取、夹具快速三维组建装配、夹具出图，生成带有待加工工件的夹具仿真文件以供数控仿真加工使用。
夹具设计一直是现代制造业的一个瓶颈，尤其是在数控技术日益广泛应用的今天。
数据库技术已经成为现代软件工程的基石。
成功将数据库技术应用与计算机辅助夹具设计CAD系统的研制，为该系统在实际应用中稳定地运行奠定了基础。
第二章工艺规程的制订
2.1零件图的分析全套图纸及更多设计请联系QQ：
2.1.1了解生产条件及结构分析
一、生产条件
该零件为某机型发动机的右安装底座，其加工生产条件是洪都航空工业集团，设备条件比较好。
由于飞机的生产批量有限，零件在飞机上的应用比较少，故属于小批量生产。
洪都航空工业集团是一个大型的飞机生产制造基地，因此生产类机床型号多样，设备先进，可根据零件加工的需要进行选取。
生产类夹具也比较齐全，可按加工的难易选择必要的夹具。
刀具和检验量具按照材料的性质及工艺尺寸的精度要求合理选取。
二、结构分析
图2.1.1-1是发动机右安装底座的零件图，从零件图的分析可以知道，零件的表面大都由一系列的规则的直线和圆弧组成，没有非常规的几何界面，因此无须采用特殊的加工方法进行加工，选择通用的加工方法即可。
零件的外形相对来说还比较复杂，而且底部壁薄，所以在切削和夹紧时应予以注意。
Φ30H7的半孔，不仅自身的尺寸精度要求高，而且还与A基准面有0.1mm的垂直度要求，加工难度较大，最好采用专用夹具进行加工。
而Φ10H8（上部一孔）尺寸精度和位置精度要求也都比较高，而且在后面的Φ30H7孔加工起定位作用，因此往往也需要采用钻铰模来夹紧定位，以便保证其形状、位置精度。
Φ10H8（下部一孔）的位置精度要求不高，尺寸精度就只与设备精度有关，采用一般夹具定位即可。
其余的加工表面除了有一定尺寸精度外也并无很高的位置度要求，其精度仅与加工的设备有关，所以只需采用常规夹具装夹即可。
加工时根据尺寸精度选择合理的机床设备型号。
2.1.2主要表面的分析
一.零件各表面的功用
该零件在装配时与另一个零件（见图2.1.2—1）卡箍相配合，装配时零件的35h9处与卡箍35H9间隙配合；
2—Φ10H8的销孔用于组合时装配定位；
14H11、12H11的两槽子，一方面是为了装配时容纳螺钉，以便夹紧，另一方面也是为了方便以后轴的更换和两零件的组合；
两零件在装配时用1mm的垫片进行调节，确保两者的装配准确；
Φ30H7的半孔与卡箍处的半孔组合成一个圆孔，中间插入发动机某一零件的联接轴；
4—Φ9.5,3—Φ7.5用于螺栓定位，将安装底座与其他部分的零件固定。
Φ40×
5
的环形槽是一工艺性的槽子，主要是为了便于装配时孔轴的配合。
底面的二内腔，是考虑到该零件为飞机零件，飞机的重量应尽量的减轻，在底部加工这两个内腔，就是为了减轻零件的重量。
二尺寸精度的分析
从零件图可知，内孔Φ30H7与A基准有0.1mm的垂直度要求，而且自身的尺寸精度为7级；
粗糙度控制在1.6μm以内，Φ40×
的环形槽对A基准也有0.04mm的平行度要求。
35h9与另一卡箍相配合，保证尺寸精度为9级，粗糙度Ra为3.2μm。
两销孔Φ10H8对Φ30H7的中心线B的平行度为0.06mm，粗糙度Ra控制在1.6μm以内，采用了包容原则保证尺寸要求。
底面至Φ30H7中心线的位置要求38mm，公差在0.1mm内。
65左侧面至y轴中心线距离32.5mm，公差在±
0.12mm内。
零件右侧面至斜肋板下端距离为59.4mm，公差在±
0.25mm内。
其余的尺寸要求采用一般公差原则，粗糙度Ra都为6.3μm。
三主要表面的确定
通过零件各部分在装配时的功用及其尺寸精度，不难主要表面即为：
Φ30H7的半孔,Φ10H8的两个销孔及35h9的两侧面。
加工时就应当以它们为主线，确保其形状、位置精度。
2.1..3材料和毛坯的分析
一材料的分析
该零件为某机型的发动机安装底座，工作时由于受发动机的影响及飞机高空飞行所需的性能要求，它不仅要承受较大的振动，而且还要能够耐磨、耐高温高压；
为安全起见，强度要求也非常高。
又由于零件外形复杂，壁薄等特点，对材料各方面的要求就非常高，一般的碳素钢无法达到要求，而在碳素钢的基础上加入多种合金成分所形成的合金钢却具有更高强度与韧性的综合性能，可以满足高负荷、高寿命与多功能的需要。
综合考虑分析，采用合金结构钢中的30CrMnSiA较为适宜，它是一种高强度的合金钢，在飞机零件中广泛使用，经淬火与高温回火有较高的强度与足够的韧性，切削性能良好，焊接与冷变形一般，常用于制造航空重要锻件，机加零件、钣金与焊接件。
二毛坯的分析
毛坯的选取应考虑四个因素，
（1）零件力学性能要求；
（2）零件结构及外廓尺寸；
（3）生产纲领及批量；
（4）现场生产条件及发展。
该零件作为航空产品，其力学性能要求非常高，而且零件的外形较为复杂，若采用铸造的方式，其硬度难于达到，最佳方式采用锻造，虽然该零件的生产批量有限，但它属于已定型生产的飞机，为稳定质量，选取模锻件的毛坯形式，一方面可以节约材料提高经济性，另一方面可以缩短加工周期，提高生产的效率。
2.2工艺过程的设计
2.2.1零件表面加工方法的选择
一主要表面加工方法的选择
零件表面的加工方法，主要取决于加工表面的技术要求，这些技术要求还包括由于基准不重合而提高了对作为粗基准表面的技术要求。
选择加工方法时应考虑每种加工方法的经济精度范围，材料性质及可加工性，工件的结构形状和尺寸大小，生产纲领及批量，工厂现有设备条件等。
1.Φ10H8的两销孔
两销孔的加工精度为8级，所要达到的表面质量的粗糙度是1.6μm，根据它的加工要求，选择合适的加工方法。
查表1.4—7
（1）可拟定如下几条相对应的加工路线：
序号
加工方法
经济精度IT
表面粗糙度Ra（μm）
1
钻—铰
8～10
3.2～1.6
2
钻—粗铰—精铰
7～8
1.6～0.8
3
钻—拉
7～9
1.6～0.1
Φ10H8（上部一孔），其中心线至底面的距离为38±
0.1mm，若采用划线钻则无法保证其尺寸精度，因为一般手工划线误差最少也有十几丝，所以只能采用专用钻铰模装夹定位才能准确的保证其形状、位置精度，上述三种方案中，方案一可以达到要求，但与现场的工人水平及设备的精度关联较大；
方案二分两次铰削，精度尺寸严格控制，受外界影响小，但工序较为复杂；
方案三，尺寸精度绝对没问题，而且表面质量较为精密，但会增加产品的加工费用，一般适用于大批量生产中。
综合三者的利弊，最佳方案还是选择方案一。
因为洪都航空工业集团作为大的飞机制造公司，工人水平及设备条件完全可以达到，选择方案一较为经济、可行。
Φ10H8（下端一孔），其中心线位置度要求不高，故只需要采用合理的加工设备来保证其尺寸精度即可。
所以为节约成本，采用一般划线钻孔，然后再铰，即也选取方案一的加工路线。
2、Φ30H7的半孔
根据尺寸精度要求，查表1.4—7
（1），拟定如下的工艺路线：
经济精度IT
粗糙度Ra（μm）
粗车—半粗镗—精镗
镗—拉
粗扩—精扩—铰
三种方案都可以很好地保证加工要求。
对于方案一，在车床上进行加工，必须设计一个专用夹具，进行定位夹紧，而且也比较复杂；
方案二，先镗后拉，效率比方案一要高，但由于零件为不规则的外形，加工时需用专用夹具定位夹紧，其弊端就在于需设计两个不同的专用夹具，或设计一个适用于镗床、拉床的专用夹具，难度系数增大，而且增加成本，加工周期长，一般适用于大批量的生产。
方案三，工序较为繁琐，也需设计两个专用夹具才能加工完成，且表面质量过高，增加了加工的成本。
但值得一提的是，在Φ30H7的孔中间还有一个Φ40×
的环形槽，它属于一工艺性的槽子，为后面的孔、轴的配合提供便利。
在上面的三种加工方案中只有方案一可以行得通，其余方案都无法加工环形槽，而且方案一只需设计一个专用夹具，成本相对而言也比较经济。
综合考虑只有选取方案一。
3、35h9的两侧面
对于平面加工，根据尺寸精度及要求，查表1.4-8
（1），拟定如下加工方案：
粗糙度Ra（μm）
粗车—半精车
8—9
6.3—3.2
粗铣—精铣
7—9
6.3—1.6
粗铣—拉
6--9
0.8—0.2
35h9装配时与卡箍的35H9间隙配合，为保证配合的可靠性和紧密性，必须严格控制其尺寸精度，上述的三种方案中，方案一显然不适用，因为在车削平面一般用于轴类零件的加工，而对这类不规则的零件侧面的加工是非常困难的，成本较高；
方案二，采用先粗后精的铣削方法，既能很好的保证加工面的尺寸精度，加工成本又较为经济；
方案三，表面质量过高，使成本上升，一般没必要，常用于大批量生产中。
最终选取方案二的加工路线，不仅方案简单通用，而且对尺寸的要求得到了很好的保证。
二非主要加工表面的加工方法的拟定
1、于零件的各周边外形，如A、B面（见图2.2.1—1所示）、底面、斜肋板的两侧面、A′、B′、C面（见图2..2.1—1所示）、底面的二内腔等，一般都没有特殊的加工要求，精度等级也不高，采用常规的铣削方式即可完成，查表1.4—8
（1），粗铣后半精铣，可保证其合理的表面粗糙度要求，而且经济性好。
360702501
2、14H11、12H11的两个槽子，在装配时起容纳连接底座与卡箍的螺栓的作用，用螺栓夹紧固定两零件的以确保其正确的位置。
因此工艺性要求不高，按照一般常规方法，采用铣削的加工方式，但为了更好地保证其表面的质量，最好采用粗铣—半精铣的方案。
3、4—Φ9.5，3—Φ7.5的孔，主要用于螺栓联接时容纳螺栓，由于螺栓联接的本身误差大，对间隙并无特殊高的要求，而且螺栓的规格一般为M8、M7，M9为不常规使用，尽量避免使用。
所以加工时可加工成4—Φ9、3—Φ7即可满足使用性能。
。
因此可得出其加工方案为钻孔即可，分别钻至Φ9，Φ7。
4、65两侧面，它虽然不是主要的表面，但它作为主要表面的重要基准，Φ30H7对它有垂直度要求，Φ40的环形槽对它有平行度要求。
为了保证后面主要表面的加工质量要求，加工时应当按主要面进行加工。
所以采用的加工方法是先粗铣后精铣，再进行磨削以保证良好的表面质量，减少主要表面加工时的定位误差。
2.2.2工序的集散性及热处理的安排
一.工序的集散性
工序集中或分散是确定工序多少的原则，它影响整个工艺路线的工序数目，从而影响整个零件的加工周期、生产效率，以及加工成本。
所以应当按照零件的自身要求及特点，合理的选取工序的集散性。
首先从生产类型来分析，该零件属于小批量生产，为简化生产流程，缩短生产周期，减少工艺装备，应采用工序集中的原则。
其次，从零件大小和重量来分析，该零件为不规则的外形，相对而言还比较复杂，零件加工时装夹也较为繁琐，虽然它的大小和重量都不大，但为了减少安装，确保其加工精度，最好还是采用工序集中的原则。
最后，从零件的技术条件和现场的工艺设备条件来看，零件上技术条件要求较高的表面为ΦΦ30H7的半孔、Φ10H8的两销孔及Φ35h9的两侧面，虽然现场的工艺设备有很多较为先进，但根据该零件的要求采用一般的机床设备即可保证，所以就选用普通设备加工。
因此为了减少多次装夹引起的误差，选用工序集中的原则。
二热处理的安排
1处理方式的选择
该零件的材料为30CrMnSiA,它本身的强度、硬度及其它机械性能无法达到零件的使用要求，因此必须考虑采用热处理的方式来提高其机械性能。
根据以上分析及各热处理方式的功用，淬火可提高材料的硬度、强度及耐磨性，并得到所要求的其它机械性能，这正好满足我们的所需，所以应当进行淬火。
材料的最终强度要达到1175±
100MPa，查表9—17
（2）知，应当先采用油冷淬火的热处理方式。
但是淬火后会产生内应力和脆性，而回火就可以消除淬火产生的内应力和脆性，增加塑性和韧性，得到要求的各种机械性能。
查表7—9（3）可知，应当采用500—600°
C的高温回火以满足所需的硬度，消除应力，减少变形，获得良好的综合机械性能，改善切削加工性。
所以该零件的热处理方式为：
油冷淬火+高温回火。
②．热处理的安排
对于航空零件，在加工过程中经常进行热处理，以改善其机械性能。
但是热处理会引起零件较大的变形，需通过后续的加工工序来消除。
该零件的热处理主要是为了增加强度，所以为消除粗加工的内应力，降低粗加工的难度，该零件的热处理应放在粗加工之后，。
因此热处理工序也成为粗精加工划分的界限。
2.2.3制订工艺路线
分析零件图可知，它有多个主要表面，但各主要表面的关联不是很大。
因此，工艺路线的拟定关键在于选择较好的定位基准及定位方式，以保证各主要表面的尺寸、位置精度。
该零件的加工有两种定位方式：
一种是以面为主线定位；
另一种是以孔为主线定位。
但该零件的孔除了两销孔Φ10H8精度要求高些外，其余的孔都比较粗糙，为一般未注公差，用于定位会产生很大误差。
而且孔的分布也不对称，若以孔定位还会产生旋转和摆动，会严重影响零件的加工精度。
故采用以面定位。
根据前面所选择的零件各面的加工方法，以面定位为主线拟定如下方案（工序中A、B、A′、B′、C面见图2.2.1—1）
方案一：
000毛坯30CrMnSiA模锻件
005铣削线铣A,B面
010铣削线铣65两侧面
015铣削线铣底面及斜肋板的两侧
020磨削磨65两侧面至尺寸要求
025铣削线铣A、B面至要求
030铣削线铣C面
035铣削铣底面二内腔至尺寸要求
040铣削按线位粗铣35h9二侧面及其局部外形
045铣削按线位铣14H11，12H11两槽子
050钻用钻铰模钻Φ10H8孔（上部一孔）
055钻按线位钻Φ10H8孔（下端一孔）；
钻4—Φ9、3—Φ7孔
060车粗车Φ30H7孔至Φ28.5
065热处理σb=1175±
100Mpa
070磨削磨底面至要求
075磨削磨平面C至要求
080磨削磨35h9两侧面
085钻用钻铰模装夹定位，铰Φ10H8（上部一孔）；
铰Φ10H8（下端一孔）
090磨削组合装配磨65两侧面
095镗镗Φ30H7孔至尺寸及位置要求；
车环形槽Φ40×
100钳工修锉5
上端的R20
105表面处理D.Cd3.D
115检验检验入库
方案二：
005铣削线铣A,B面
010铣削线铣底面
015铣削线铣65二侧面
020铣削线铣斜肋板两侧
025铣削线铣A’,B’
035铣削线铣底面二内腔
040铣削铣35h9两侧面及其外形
045磨削磨65二侧面
050铣削用钻铰模钻Φ10H8（上部一孔）
060铣削铣14H11,12H11两槽子
065车车Φ30H7孔
070热处理
075磨削磨底面
080磨削磨C面
085磨削磨35h9
090钻铰Φ10H8
095磨削组合磨65二侧面
100镗镗30H7,车
105检验
110表面热处理
115检验总检入库
三种方案根据以面定位的总体思路，一般都注重了工序集中的加工原则。
由于零件本身除了几个重要表面的形状，位置精度要求较高以外，其余都为未表注公差的表面，加工要求不是很高，因此大都采用线铣的加工方法，既能很好地保证零件各表面的尺寸精度，而且经济性较好。
对重要的基准面也采取比较精确的加工，为后面的主要表面的加工起了很好的定位作用。
方案一的优缺点：
先以底面及65左侧面为基准线铣A,B面然后再以A面定位，铣65二侧面，符合互为基准的原则。
紧接着将底面铣出，为便于工序集中，减少安装引起的误差，也同时铣出斜肋板的两侧，再以已加工好的底面为基准，磨削65的二侧面，更易保证65的尺寸精度，也为后面的主要表面35h9、Φ30H7、Φ10H8的加工精度起了重要作用，本方案总体上遵循工序集中的原则，先将粗铣全部完成，再集中钻孔，后面精加工亦如此。
同工种的工序一般集中加工，这样可减少工件的搬动次数，提高工作效率。
但其不足之处在于工序还比较繁琐。
而且先加工14H11、112H11两槽子，再加工Φ10H8的销孔，由于14H11的左侧外形较薄，加工孔时会由于切削力的作用和振动而崩掉。
方案二的优缺点：
底面为一重要的定位基面，在后面的工序加工时都要运用到。
因此先将底面铣出，为后面工序的加工降低了定位误差，提高了加工精度。
对定位方式相同的工序予以合并，使工序更为集中，减少了安装次数，对生产率有了很大的提高。
不足之处就在于为了便于工序的集中，将65的磨削放在外形铣削完之后，对35h9的尺寸精度不利。
方案三的优缺点：
先将一般孔加工出来，避免的后工序加工时影响重要表面的精度，更利于保护零件的表面质量。
但这样也会由于孔工序的分开加工而影响加工效率，而且也不利于孔的位置度。
三种方案都各有千秋，根据各自的不足及实际生产的条件，最终选择方案一作为该零件的加工路线。
2.2.4定位基准的选择
一、粗基准的选择
对毛坯进行初次加工所使用的基准称为粗基准，一般仅使用它来去外皮并把以后所用的主要定位基准表面加工出来，原则上只使用一次。
粗基准的选用原则如下：
（1）若必须首先保证工件上加工表面与不加工面之间的位置度要求，应以不加工表面作粗基准；
（2）若必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选该面为粗基准；
（3）若需保证各面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。
鉴于以上原则，分析该零件。
零件的底面虽然是一般要求的表面，但它在后续加工中是重要的定位基面，因此加工余量应当均匀化，确保后续工序的加工精度。
所以，应以底面作为粗基准，限制
三个自由度；
65的自身尺寸要求并不高，但Φ30H7、Φ40对它的左侧有较高的位置度要求，也应当保证其加工余量的均匀化。
以65的左侧面为基准限制
，零件后侧限制
二、精基准的选择
定位基准为已加工过的表面，称为精基准。
精基准的选用原则如下：
定位方法
说明
基准重合
用设计基准作为定位基准
基准统一
工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面
自为基准
精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀，选择加工面本身为定位基准
互为基准
为获得均匀的加工余量或较高的位置精度
根据以上的选用原则，在保证加工精度和装夹可靠方便的基础上，特对重要表面拟订如下的定位方式：
65侧面
底面
35h9侧面
Φ3
升级会员 