西安翔辉机电科技有限责任公司
Xi`an Xiang Hui electrical and mechanical technology LLC.

接头航空零部件加工工艺设计 ：

１．零件的工艺分析

（１）设计基准的分析

由7—2所示零件图看出：该零件的主设计基准为：底平面，头部耳片槽中心线，对接孔中心线。

（a）三视图

（b）立体图

（２）加工技术要求分析

从图可以看出：水平尾翼是控制飞机的左、右偏摆方向，并使飞机纵向具有必要的稳定性和操纵作用的关健受力件。主要承受拉应力，左右方向的剪切应力及弯扭矩，承受较大的疲劳载荷。

由零件图和装配图以及零件的功用可知此零件的主要表面为：1）头部双耳片两侧；2）头部Ф20H8孔；3）长槽；4）底平面。主要表面的尺寸精度为：IT8~IT10，表面粗糙度Ra3.2~0.8，各个表面之间有较高的位臵精度。次要表面的尺寸精度为：IT12~IT13，表面粗糙度Ra3.2~6.3。

底板的较小壁厚为4mm，槽的较小壁厚为6mm，因此，在加工中如何防止零件变形是加工中的难点和关键。

该零件在加工中与其它零件相互协调比较复杂，如何保证零件与零件之间的协调也是加工中的关键，主要是通过夹具或样板解决零件与零件之间的协调问题。

2．毛坯的选择

（1）毛坯类型的确定

该零件的毛坯确定为模锻件。模锻件不仅能避免铸造毛坯的气孔、缩松、微裂纹等缺陷，而且可以细化金属晶粒，改善金属内部组织，尺寸精确，节省金属，且毛坯锻造流线清晰、分布合理，金属纤维分布符合零件的受力特点，大大提高了零件材料的力学性能，而且适合批量生产。

图6－3  毛坯图

（2）毛坯分模面的确定，拔模斜度，圆角的设计

在毛坯制造时，首先要选择一个合理的分模面，它是上下模的分界面。分模面的确定应遵循几个原则：应使金属易充填型槽，锻件易从型槽内取出；应简化锻模及切边模制造，且易检查上、下模错移；还应避开受较大载荷的截面。它的选择是否合理将关系到锻件的生产工艺和锻模制造，从而影响锻件质量及生产成本和经济效益。通过对零件的受力和形状分析，将此锻件的分模面选在底平面上。为了便于锻件出模，垂直于分模面的表面必须设计一定斜度（模压斜角），按HB6077－86斜度确定为7°。

根据被选材料的特性，为了减少金属流入模腔的摩擦力，避免锻件被撕裂和锻造流线被拉断，并且使金属易于充满模腔及减少模稍凸角处的应力集中，提高模具寿命，对于锻件上面与面相交处设计成圆角过渡。此锻件上圆滑过渡处外圆半径r确定为3mm，内圆半径定为12mm。

3．加工阶段的划分

零件在加工中划分阶段的目的是：保证加工质量、合理使用设备、便于安排热处理工序和及时发现毛坯的内部缺陷。因为该零件结构复杂、相对刚性较差、加工过程中易变形、零件还要进行热处理，所以该零件的加工过程应划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段三个阶段。

4．工序集中与分散

该零件的加工采用工序集中的原则。因为零件结构复杂、零件装夹困难，为了提高生产效率，保证加工质量，将尽可能将多的加工表面集中到一道工序内进行，使总工序数目减少，同时减少了安装定位次数，减少了装夹时间和夹具数量，有利于提高零件的质量和生产率。

5．定位基准的选择

制定机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面间的位臵要求（位臵尺寸和位臵精度）和安排加工顺序都有很大影响，在选择定位基准时，应从保证工件质量出发，合理选择定位基准。

（1）精基准的选择

图７－2 所示零件的设计基准为底平面、头部耳片槽中心线、对接孔中心线。在编制零件加工工艺规程时是以工件的底平面、头部耳片槽中心线以及对接孔中心线作为加工其它表面的工序基准，但在工件的加工过程中是以工件的底平面、长槽中心以及头部耳片对接孔中心线，这样工序基准与设计基准重合，定位基准与工序基准基本重合，不但遵循基准重合的原则，而且避免尺寸链换算，同时提高了零件的加工精度。

（2）粗基准的选择

粗基准选择的主要目的是定位稳定、可靠，应能保证加工面与不加工面之间的位臵要求，各加工面的余量尽量均匀合理，同时为后续工序提供精定位基准（或精定位基面）。

对于图７－2 所示零件在开始加工时，选用底平面作为作为粗基准，加工筋板两侧斜平面，再以两侧斜平面为定位加工底平面；在后面的加工中，均以底平面为精基准加工其它表面，这样不但定位基准与工序基准重合，而且定位面大且稳定可靠。

6．热处理及表面处理工序的安排

（1）热处理 热处理是用于提高材料的力学性能，改善金属的加工性能以及消除残余应力。制订工艺规程时要根据设计和工艺要求合理安排热处理。根据热处理的目的和功用不同，可把热处理分为两大类，即较终热处理和预备热处理。

1）较终热处理的目的是提高材料的力学性能，一般应安排在精加工前后，对于变形较大的材料的热处理，应安排在精加工前进行热处理，以便在精加工时纠正热处理的变形，对于变形较小的材料的热处理，应安排在精加工后进行热处理。

所示零件的较终热处理就是安排在精加工之前进行，这是因为零件热处理时变形较大，这样由于零件热处理的变形可以在精加工磨削时给予纠正，同时在热处理时为了防止工件变形，在工件头部两耳片之间和长槽中放入工艺垫圈来控制槽口变形。

2）预备热处理的目的是改善材料的加工性能，为较终热处理做准备和消除消除残余应力，它应安排在粗加工前后和需要消除应力处。图７－2 所示零件在精加工磨削后也安排一道热处理工序——低温回火，之所以要安排这道工序就是为了消除磨削后产生的新的内应力。

（2）表面处理

材料表面处理的目的是利用各种表面涂镀层及表面改性技术，赋予基体材料本身所不具备的特殊力学、物理和化学性能，从而满足工程上对材料及其制品提出的各种要求。

1）喷丸处理

喷丸是利用压缩空气流、高压水或离心力使磨料（砂粒、铁丸等）冲击工件表面，以除去锈迹、高温氧化皮、旧漆、污垢等同时可使工件表面强化的一种工艺方法。喷丸是一种表面强化方法，零件表面通过喷丸产生形变强化层，使零件表层产生残余压应力，从而提高零件疲劳强度和承载能力。

2）磷化处理

磷化处理是将钢铁零件放入含有磷酸盐的溶液中，获得一层不溶于水的磷酸盐膜的过程。零件经过磷化处理后，在零件表面一层保护膜层，这膜层能保护基体金属不受水和其它腐蚀介质的影响，提高零件的抗腐蚀能力，也能提高对有机涂膜的附着力和耐老化性。

7．辅助工序的安排

辅助工序包括检验、去毛刺、涂漆、防锈等。虽是辅助工序确是必不可少的工序，若安排不当或遗漏，将会给后续工序带来困难，影响产品质量。零件加工过程中，检验工序种类较多，如中间检验、特检和表面保护、称重等。一般检验工序安排的原则如下：

（１）普通检验

检验工序是必不可少的工序，它对保证产品质量、防止产生废品起到重要作用。除了工序中自检外，一般在下列情况下需要单独安排检验工序：

1）重要工序的前后；

2）零件加工中车间周转时，如热处理、焊接等； 3）零件全部加工完成后。

（２）特检

特检是通过磁力探伤、萤光、X光、超声波等方式发现材料缺陷的物理方法的简称又称为无损探伤，它是现代工业生产中应用较为普遍，同时也是较为成熟的检验方法。一般在下列情况下需要安排特检工序：

1）重要零件在精加工之后，表面处理之前； 2）粗加工之前； 3）重要工序之后。

（３）称重

飞机零件对重量有严格的要求，所以在零件加工之后，表面处理之前要安排称重工序。 对于图 所示的零件，在工件的整个加工过程中，辅助工序如下：普通检验四次，分别是0工序、315工序、350工序和390工序；特检两次，分别是325工序、360工序，还有去毛刺和涂漆等辅助工序。