发房后上盖制造毕业设计说明书.doc

陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）目 录毕业设计（论文）任务书 2前言 3一、飞机制造技术概论 4 1、飞机制造技术概论4 2、飞机制造技术特点4 3、飞机制造的主要部分5二、飞机图纸的绘制7三、飞机制造中的互换各协调8 1、结构分析8 2、互换8 3、协调9四、飞机零件的制造111. 发房外舱蒙皮制造112. 合理选材工艺方案的选择与确定12 2.1 热处理12 2.2 技术条件132.3 品种表142.4 工艺规程143. 飞机钣金零件的协调173.1 作用173.2 依据183.3 编制原则183.4 步骤184 模线样板及工艺装备的设计（简要）与使用19五、飞机的装配21 1、装配准确度技术要求21 2、部件装配工艺设计的内容22六、飞机制造技术的发展方向24七、结束语30八、谢辞31九、参考文献32毕业设计（论文）任务书机械工程系飞机制造技术专业学生姓名 学号 毕业设计（论文）题目： 发房后上盖制造 一、 毕业设计（论文）时间： 年 月 日至 年 月 日二、 毕业设计（论文）地点： 陕西航空职业技术学院 三、 毕业设计（论文）的内容要求：（一）、工艺规程设计1、飞机零件的工艺性分析及确定生产类型2、确定毛坯种类、材料规格，画出毛坯图3、工艺路线的安排和分析说明4、详细设计工序5、画出工序简图6、填写工艺路线单、工序卡、检验卡等工艺文件并汇订成册7、填写专用工装夹具申请单内容8、工艺问题的探讨，如表面粗糙度、精度、变形及尚存问题的探究（二）毕业设计说明书1、封面、封底2、设计任务书3、工艺设计和计算分析部分4、设计小结5、参考文献指导教师 年 月 日批 准 年 月 日前 言毕业设计是三年高职课程和最后学习阶段，同时也是冲刺的关键时刻，通过毕业设计的训练可以检验我的学习成果，培养我综合运用所学知识和技能独立解决工程技术的能力，进行工程技术人员所必须具备的基本能力的初步训练，使自己毕业后能尽快的胜任工程技术工作。在毕业设计过程中，我学会了了解工程技术问题，如何综合运用基础理论和专业知识，培养了综合应用知识的能力，学习怎样查阅运用技术资料，学习怎样在技术工作中贯彻有关方针及上级部门的技术文件。学习本专业工程设计的一般程序和方法，明确什么是正确的设计方法和思想，树立实事求是严肃认真的科学工作作风。毕业设计整个过程分为三个阶段。首先在实习基地，了解了有关的技术，管理及设备现状及发展趋势，收集有关的技术条件和资料，与师傅沟通为拟定设计方案奠定基础；第二阶段是设计过程，先题目和相关资料，绘制零件图和毛坯图，拟定工艺规程，明确定位方案，然后编写说明书，为答辩准备资料，争取以优异的成绩完成毕业设计。第三阶段是毕业答辩。在毕业设计（论文）的写作过程中，课题组各成员严格按照论文写作规范的要求来写，各成员首先是列写作大纲，然后在大纲的基础上撰写论文初稿，再根据指导老师对初稿审阅后提出的修改意见，完成论文的修改稿，修改稿通过后还对论文中各个细节进行适当的推敲修改，最后形成定稿。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指正。编 者 2010年12月一、飞机制造技术概论1、飞机制造技术概论飞机制造(aircraft manufacturing)是按设计要求制造飞机的过程。通常飞机制造仅指飞机机体零构件制造、部件装配和整机总装等。飞机的其他部分，如航空发动机、仪表、机载设备、液压系统和附件等由专门工厂制造，不列入飞机制造范围。但是它们作为成品在飞机上的安装和整个系统的联结、电缆和导管的敷设，以及各系统的功能调试都是总装的工作，是飞机制造的一个组成部分。飞机机体制造要经过工艺准备、工艺装备的制造、毛坯的制备、零件的加工、装配和检测诸过程。飞机制造中采用不同于一般机械制造的协调技术(如模线样板工作法)和大量的工艺装备(如各种工夹具、模胎和型架等),以保证所制造的飞机具有准确的外形。工艺准备工作即包括制造中的协调方法和协调路线的确定（见协调技术），工艺装备的设计等。飞机制造技术是掌握飞机零、部件制造的有关理论知识，具有飞机制造领域内钣金加工、飞机零部件的机械加工与飞机部件装配等方面的能力。所涉及的领域包括装配、铸造、锻造、成型、机械加工、特种加工、焊接、热处理和表面处理、工艺检测等方面，它是随着一个国家的科学与技术的进步而不断发展和市场的竞争也推动着飞机制造技术的不断更新和发展。飞机是一种重于空气的飞行器，它是一种依靠自身的动力产生升力来支持其自身在空中飞行的特殊机器。它用于空运人员、物资，或用于空中作战。在结构上飞机有以下几个重要部分：(1) 主要用于空运人员、物资和燃料的机身；(2) 主要用于产生升力及装载燃料的机翼；(3) 控制飞行方向和保证飞行稳定性的襟翼、副翼、及其操纵系统；(4) 用于起飞和着陆的起落架及其辅助系统；用于导航通信等的仪表、特设系统等。2、飞机制造技术特点典型的飞机零件的结构特点是薄壁结构，形状复杂，外形变斜角变化大，外形多为双曲面，要求成形精确。为了减轻飞机重量，增加飞机的机动性和增加有效载荷和航程，进行轻量化设计，广泛采用新型轻质材料。为了提高零件强度和工作可靠性，主要采用整体毛坯件和整体薄壁结构。现在大量采用铝合金、钛合金、耐高温合金、高强度钢、复合材料等。结构复杂的薄壁件、蜂窝件不仅形状复杂，而且孔、空穴、沟槽、加强筋等多，工艺刚性较差。一般机械产品零件的刚度比较大，连接产生的变形小，故装配准确度主要取决于零件的制造准确度；而飞机装配是由大量刚性较小的钣金零件或薄壁机械加工件在空间组合、连接的结果，故飞机装配准确度在很大程度上取决于装配型架（夹具）的准确度。此外，在飞机装配中还有定位和连接产生的应力和变形（如铆接应力和变形、焊接应力和变形），装配件从装配型架上取下还要产生变形等，为保证飞机装配工作的顺利进行，希望进入装配工作量，节省大量工时，缩短装配周期，有利于均衡的、有节奏的生产。在飞机成批生产中，许多钣金零件，机械加工件、装配各个阶段的装配单元、部件都采用生产互换的方法。因此在飞机制造中一般采取互换和协调的方法以保证飞机装配的准确度。飞机结构不但尺寸大、外形复杂，而且其机体结构主要是由大量形状复杂、连接面多、工艺刚性小，以及在加工和装配过程中都会产生变形的钣金件或非金属薄壁零件组成的薄壳结构，这就决定了它的制造过程与一般机械制造在不同的特殊要求：(1) 飞机外形严格的气动要求和结构的互换协调。(2) 严格控制飞机的结构重量。在航空技术高度发达的今天，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，一般都要经过几年甚至十几年的时间，这是一个很复杂的过程，简单的归纳起来，飞机研制工作的一般过程大致分为： 概念性设计初步设计方案审查详细设计设计审查原型机试制设计定型、颁发TC原型机试飞批量生产准备。3、 飞机制造的主要部分飞机工艺装备是飞机制造中必备的一种设备或工具，用来保证飞机产品的质量，提高劳动生产率，减轻劳动强度，降低产品成本，从而提高产品的竞争能力。随着现代科学技术最新成果的不断涌现，设计、制造飞机工艺装备主要内容已从传统的机械加工向机电结合、数字测量方向发展。飞机制造技术也已转向采用新的综合技术工作法，建立以飞机产品数字建模技术为主导，并广泛采用新技术和综合化的完整工艺制造体系的新方向发展。飞机零件的制造包括飞机零件的机械加工（如整体壁板的加工、梁类零件的加工、缘条长桁类零件的加工、框类零件的加工、接头类零件的加工和钛合金零件的加工等）和飞机钣金工艺（如蒙皮零件成形、整体壁板成形、落压零件成形、型材零件成形和钛合金钣金零件成形等）两大类。(1) 机体零件加工飞机生产的批量小，生产中还要经常修改，所以飞机钣金零件(蒙皮、翼肋、框等)的制造力求用简单的模具。广泛应用橡皮成形、蒙皮拉形、拉弯等钣金成形技术，尽量采用塑料制造成形模具。现代飞机尺寸增大，蒙皮厚度增加，以及成形性能较差的钛合金、铍合金、不锈钢板材的应用，对钣金成形技术提出更高的要求。不断使用各种大尺寸、大功率的型材拉弯机、蒙皮拉型机、强力旋压机和压力超过100兆帕(约1000公斤力/厘米2)的橡皮成形压床。同时一些新的加工方法，如超塑性成形、加热成形、真空蠕变成形、半模或无模成形技术不断涌现。 现代飞机上广泛应用的大型整体结构件，如机翼整体壁板、翼梁、加强框等，它们形状复杂、切削加工量大、自身刚度差，需要在工作台面很大（有的长达数十米）的、带有多个高速铣削头的现代数控铣床上加工。整体壁板的加工还需带真空吸盘的大面积工作台（见整体壁板制造）。加工立体形状复杂的大型框架，如座舱风挡骨架、舱门、窗框等，还需要采用多坐标联动的数控铣床或立体靠模铣床（见数控加工）。此外，为加工切削性能不好的材料和形状复杂的零件，还广泛采用电加工、化学铣切等特种加工工艺。 复合材料在飞机结构上的应用日益增多，现已成功地用于制造舱门、舵面、垂直尾翼和直升机的旋翼。复合材料构件由高强度纤维与树脂复合，在模具中加温、加压制成。所用设备是自动铺带机、预浸带和预浸布成形机等。复合材料构件制造的关键问题是要控制构件的变形，要求细致研究铺层工艺、模压技术，并在加工中精确地控制温度和压力变化。 (2) 机体装配飞机制造中装配工作量占直接制造（即不包括生产准备、工艺装备制造）工作量的5070，现代飞机的零件连接方法以铆钉连接为主，在重要接头处还应用螺栓连接。这种连接方法简便可靠，但是钻孔、铆接多是手工操作，工作量很大。应用自动压铆机可以提高铆接生产率，改进铆接质量，同时也可改善装配工人的劳动条件。为了增加使用成组压铆的比例，要在构造上将飞机各部件分解成许多壁板件。 (3) 焊接也是飞机制造中常用的连接工艺（见焊接技术）。熔焊用于起落架、发动机架等钢制件的连接。接触点焊和滚焊用于不锈钢和铝合金钣金件的连接。金属胶接用于制造蜂窝结构。胶接制件表面光滑，疲劳特性好，但对于胶接面的准备、加温、加压控制都有严格要求。现代飞机制造中还广泛采用电子束焊、钛合金扩散连接、胶铆、胶接、螺接、胶接点焊等多种连接工艺。 飞机制造的机械化和自动化程度比较低，特别是飞机部件装配和总装工作，手工劳动是主要工作方式。加之飞机制造中要使用大量的成形模胎、模具、装配型架和供协调用的标准工艺装备（样板、标准样件等），使得生产准备工作十分繁重，飞机生产的周期比较长。应用计算机辅助设计和制造技术可以提高飞机生产的自动化程度，大量压缩生产准备工作量和缩短飞机生产的周期。飞机制造过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。二、飞机图纸的绘制 图2.1 飞机发房蒙皮装配图三、飞机制造中的互换和协调1、结构分析由传统的飞机制造模式可知，由于飞机产品的特殊性，飞机制造技术及其过程与一般的机械制造有着明显的不同，有自己的独特之处。在采用传统的飞机制造模式来制造薄壁结构的飞机时，由于飞机结构的特点，大部分的结构零件，特别是与外形有关的零件，多为尺寸大、刚性小、形状和配合关系复杂、容易变形的钣金件和型材零件。这些零件不能用一般的机械加工的方法来制造，而是利用大量标准和专用的工艺装备来制造，在将这些零件装配成组合件和部件时，其装配的准确度和互换性的保证方法，也不像一般的机械产品靠零件的制造准确度本身来保证，而必须要以上述工艺装备来保证。工艺装备不仅是制造产品的手段，而且是保证产品装配协调和互换的依据。因此，要保证飞机的制造准确度以及生产中的协调性和互换性，首先必须保证各种生产工艺装备的制造准确度和协调准确度。 2、 互换飞机制造中的互换性（即完全互换性）是指相互配合的飞机结构单元（部件、组件或零件）在分别制造后进行装配或安装时，除设计规定的调整外，不需选配和补充加工（如切割、锉铣、钻铰、敲修等）即能满足所有几何形状互换性和物理功能互换性两方面的内容。它是由飞机结构和生产上的特点所决定的。互换性只是对同一飞机结构单元于言的。飞机制造中的互换要求包括：(1) 气动力外形的互换要求气动外形的互换是飞机产品的特殊要求，因为气动力性能是评价飞机产品性能的一个极为主要的内容，而飞机的大部分零件都是与气动外形有关的，有的是直接构成飞机的外形，有的是通过与其它零件装配后对飞机的气动外形产生影响。气动外形的互换包括两个内容：一是组合件和部件本身的气动力外形达到互换要求；二是组合件、部件安装在飞机上后，达到与相邻组合件和部件相对位置的技术要求。(2) 部件对接接头的互换要求要求互换的组合件或部件，在与相邻和组合件或部件相对接时，应当不需要任何修配或补充加工即能接合在一起，而且对接后能达到规定的技术要求。因为飞机各部分之间往往采用空间多点的复杂连接形式，所以，保证互换要求也需要采用一些特殊的方法。就本设计题目而言，对它们对接的要求，包括： 对接接头叉耳间的配合要求和对接螺栓孔的同心度要求； 对接处蒙皮对缝的间隙要求；这些要求都直接影响飞机的气动性能，除第一项与部件的气动力性能有关外，还与部件之间的连接强度有关。因此，这些要求都很严格根据上述要求，在飞机生产过程中，如果采用一般机器制造的公差配合制度和通用量具，则是难以保证互换要求的，必须采用特殊的保证互换的方法。又因为飞机构造上的特点，有的内容难以做到完全互换，所以，对这些内容只能要求达到一定程度的互换。对于部件间对接缝的间隙要求，可在蒙皮边缘留一定的加工余量，在装配时通过修配达到间隙要求。(3) 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应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。(4) 重量（包括重心）互换要求飞机的重量及重心对飞机的性能在重要影响，因此，要求生产和组合件和部件的重量及重心应符合技术条件的规定。在飞机制造中，当飞机的零件、组合件、锻件和部件具有生产和使用互换性时，不但可以减少装配和对接时的修配工作量，节省大量工时，缩短生产周期，降低生产成本，以及飞机结构内产生的装配残余应力的集中。同时，当飞机某个零件、组合件、锻件或部件在使用中被损坏后，能用备件迅速更换，不会由于局部的损坏而影响飞机的正常使用，从而可延长飞机的使用寿命，保证飞机的使用性能。 3、协调飞机制造中的协调性是指两个或多个相互配合和对接的飞机结构单元之间、飞机结构单元与它们的工艺装备之间、成套的工艺装备之间配合尺寸和形状的一致性程度。一致性程度超高，则其协调性越好，协调准确度超高。协调性仅指几何参数而言。从保证飞机产品几何准确度的角度来看，产品的制造过程乃是将产品图样上的理论尺寸以最小的误差传递到产品上去的过程。在采用传统的飞机制造模式来制造薄壁结构的飞机时，由于飞机结构的特点，大部分的结构零件，特别是与外形有关的零件，多为尺寸大、刚性小、形状和配合关系复杂、容易变形的钣金零件和型材零件。这些零件不能用一般的机械加工方法来制造，而是利用大量标准和专用的工艺装备来制造。这些工艺装备能以实物模拟量体现产品的尺寸和形状。在将这些零件装配成组合件时，其装配准确度和互换性的保证方法，也不能像一般机械产品那样考零件的制造准确度来保证，而必须要以上述装配工艺来保证。因此，要保证飞机的制造准确度以及生产中的协调性和互换性，首先必须保证各类生产工艺装配的制造准确度和协调准确度。工艺装备不仅是制造产品的手段，而且是保证产品装配协调和互换的依据。在飞机制造中，将产品理论尺寸传递到工艺装备上去往往要经过很多传递环节和多次反复的移行过程；因此，保证各类成套工艺装备间的协调性，就成为飞机制造中的突出问题。在制定产品的装配和协调方案时，要十分注意选择合理的、能保证各类工艺装备协调的尺寸传递体系（通常称之为协调绿路线）。工艺装备的协调路线是，根据所采用的尺寸传递体系说明，由产品图纸通过模拟量（模线、样板、标准工艺装备）或数字信息（产品几何数学模型等），将机体上某一配合过对接部位中一个或一组协调的尺寸和形状，传递到有关工艺装备上去的传递环节、传递关系和传递流程图。(1) 保证协调准确度的基本方法无论采用一般机器制造中的公差配合制度，还是采用模线样板方法作为飞机制造中保证互换性的方法，产品互换性的基础都是保证生产准确度、制造准确度和协调准确度。发房外舱蒙皮制造任何一种零件，其几何形状和尺寸的形成一般都是根据图纸所确定的理论形状和尺寸，在生产中通过一定的量具、工艺装备（夹具、模具等）或机床而获得的。在这一过程中，首先需要根据标准的尺度和量具，制造出生产过程中使用的各种测量工具或仪器；然后用它们制造各种工艺装备；最后通过工艺装备或机床来加工出工件的形状和尺寸。由此可见，整个生产过程是尺寸的传递过程。显然，要使两个相互配合零件的同名尺寸相互协调，它们的尺寸传递过程之间就必然存在一定的联系。a) 按独立制造原则进行协调：对于相互配合的零件，当按独立制造原则对其进行协调时，协调准确度实际上要低于各零件本身的制造准确度。b) 按相互联系原则进行协调：如果其他条件相同，那么当采用独立制造和相互联系制造两种不同的原则时，即使零件制造的准确度相同，得到的协调准确度也不同；按相互联系原则能得到更高的协调准确度，而且在尺寸传递过程中，公共环节数量越多，协调准确度也就超高。c) 按相互修配（或补偿）原则进行协调：当采用相互修配原则进行协调时，协调准确度仅取决于将零件A的尺寸传递给零件B这一环节的准确度。(2) 协调方案的确定以及协调图表 飞机的机体主要由大量外形复杂的钣金零件组成，在我国现阶段，对于钣金零件所采取的协调方法（即尺寸传递体系）大体上分为模拟量传递、数字量传递和模拟量与数字量混合传递3种方式。在确定协调方案时必须先了解飞机机种上需要重点进行协调的部位，以根据不同的机型和结构特点做出正确决策。图3.1 模线样板-标准样板协调系统图表四、飞机零件的制造1、发房外舱蒙皮制造飞机蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件，一般采用闸压滚弯、拉伸成形的方法制造，蒙皮制造技术是衡量一个国家飞机制造能力和水平的重要标志之一。因此蒙皮制造技术对于我国航空制造业具有十分重要的意义。1) 蒙皮制造的特点： 外形复杂，协调准确度高。 不允许划伤和鼓动。一般构成气动外形，表面光滑流线。 结构尺寸大，相对厚度小，刚性差。 采用切面样板制造或样板为制造依据，并按模胎、切线样板、检验夹具、拉形模控制外形。 需要大型专用设备。 要求操作工人的技术水平较高。 2) 合理选材：飞机机体钣金零件常用材料种类有铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金、碳素钢、合金钢及不锈钢等，而此次设计蒙皮所采用的材料均为LY12，LY12在退火和新淬火状态下塑性尚可，可热处理强化。焊接性能不好，未热处理焊缝的强度为基体的60%75%，焊缝塑性低。抗蚀性不高，有晶间腐蚀倾向，阳极氧化处理、涂漆或包铝可大大提高抗蚀能力。要合理地、有区别地选择结构各部分的材料，既要满足静强度要求，又要具有良好的抗疲劳性能。高强度铝合金LC4比铝铜合金LY12的静强度高约20%左右，但是LC4的疲劳性能却较差，对于毛刺、细小裂纹很敏感，故发动机机舱蒙皮不用LC4而用LY12。3) 控制应力水平： 在较低的应力作用下，结构不易产生疲劳裂纹； 避免构件形状各截面的急剧变化，应尽可能逐渐过渡或用较大的圆弧光滑连接。2、工艺方案的选择和确定1) 热处理LY12 经退火处理（LY12-M）抗拉强度小于245Mpa，伸长率为12%。LY12 经过淬火和自然时效（LY12-CZ），当型材厚度小于5.0mm 时，抗拉强度为392Mpa，屈服强度为294Mpa，伸长率为10%；当型材厚度在5.110.0mm 之间时，抗拉强度为412Mpa，屈服强度为294Mpa；当型材厚度在10.120.0mm 之间时，抗拉强度为422Mpa，屈服强度为364 Mpa；当型材厚度在20.040.0mm 之间时，抗拉强度为441Mpa，屈服强度为313Mpa；当型材厚度大于40.0mm 时，抗拉强度为392Mpa，屈服强度为294Mpa；以上状态下伸长率均为10%。2) 技术条件 JT00-7 普通铆接条件 JT00-64 飞机零件、组件、部件重量控制3) 品种表4) 发房外舱蒙皮工艺规程飞机上的发房蒙皮在飞机上为构成飞机整体气动外形和受力构件，为减飞机重量；选用铝合金材料（LY12-M）。因为铝合金的重量轻，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。其整体图如下所示： 图4.1 发房蒙皮外形图I、零件分析(1) 零件的功用： 零件上设置有6 个插耳和4 个铆接垫板压板，将整张蒙皮固定并与长珩或框架连接。和其余支座Y85750 一起工作，起到转动支撑作用。蒙皮上开设有两个类方形可焊接的开口，主要为方便检测和维修。 12、16 为支撑孔，起到支撑轴的作用。 耳片上6.5H8 孔内装有螺栓，耳片见装有摇臂连杆。 3H7 为定位孔。 410 是支座孔，内有螺栓，有20 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 该零件是发动机蒙皮类零件，形状比较规则，尺寸精度，形状精度较高，零件的焊接点和铆接点比较多，零件的主要技术要求分析如下：a、 零件上的24H9 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24H9 是重要部位。 b、 6.5H8、25H8 装配时，孔端面之间要安装摇臂和Y85710 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 52H9 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6.5H8 和2 5H8，保证同轴要求。c、 锪制10、20、21 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。d、 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。e、 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。f、 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 本项零件为发动机蒙皮类零件，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，有多处圆弧过度，有斜螺栓孔，长珩薄而形状特殊，不规则。 从精度方面来看，主要工作表面的精度为IT7IT8，52H9 的工作表面粗糙度为0.8，46 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，24H9 的孔轴线到16 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。 II、零件工艺规程的设计(1) 计算节律确定生产类型。 i）、计算节律： 节律t=(T/Q) 其中：Q年产量，为50 架； T每年的工作时间； 机床效率。0.940.96 取0.95 则：t=(T/Q) =（36555.77）8600.95501（1+10%）2530(min) ii）、确定生产类型 N=Qn(1+)(1+) 其中：Q为年产量，为50 架； n为该零件的单机数量，n=1 件； 该零件备品率取0.5%； 该零件废品率去10%。 N=501（1+0.5%）（110%）57.75100 该零件为单件小批量生产。(2) 确定零件的毛坯及技术条件的制订。 i、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LY12-M，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1.01.3%，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。 ii、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： 铸件的拔模斜度115； 铸件尺寸公差按照HB0167 验收； 铸件技术条件按HB96582； 按类铸件检验； 铸件未著圆角尺=1 毫米； 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：a) 保证产品的质量符合图纸和技术条件所规定的要求，b) 保证高的生产效率和改善劳动条件；c) 保证合理的经济性 依据：a) 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）； b) 毛坯图及技术要求；c) 生产量； d) 生产条件等；(4) 工艺方案的论证及工艺路线的确定粗基准的选择原则：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。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。 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。如果已能用精基准定位时，一般不重复使用粗基准。分膜面，有浇冒口的表面不宜选作定位基准。 a) 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16 孔内表面为第一毛（粗）基准,来加工底面。来保 18 证地面与B 面垂直度不大于0.2。b) 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、基准统一原则。 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) 编制工艺规程 飞机钣金零件成千上万，种类繁多，而且反映在零件的成形方法，也是多种多样的。对于同一个零件，根据不同的批量，也可以有不同的几种成形工艺方案，可以拟定各种不同的相应的工艺流程，以适合生产规模的要求。但是它们的加工路线基本是相同的，一般都要经过以下几个环节：下料成形热处理校修表面保护。 工艺规程见附件毕业设计工艺规程卡片。3、飞机钣金零件的协调飞机钣金零件的协调包括零件之间相互协调、零件与装配工艺装备之间的协调。1) 作用飞机钣金零件的协调可以减少装配和对接时的修配工作量，节省大量工时，缩短生产周期，降低生产成本，有利于组织在节奏的批量生产，而且可避免出现由于强迫装配而产生的装配变形，以及飞机结构内产生的装配残余应力的集中，保证飞机的使用性能。2) 依据协调依据内容包括：数据尺寸、样板、标准工艺装备、移形工艺装备和标准实样。协调图表编制依据与其他指令性工艺文件的关系：产品图纸生产大纲工艺总方案标准工装协调图表部件装配协调图表钣金零件协调图表钣金零件制造生产文件。3) 编制原则(1) 在具备一定物质、技术条件下，尽量采用数字传递法，CAD/CAM工作法适用于各型飞机的研制、试制和批量生产。(2) 采用模拟量传递法时，也要根据飞机特点、生产批量以及钣金零件的复杂程度，选择不同的协调方法：a、 大、中型飞机采用模线样板表面标准标样件工件法；小型飞机（歼击机）可用模线样板标准样件工作法。b、 研制、试制阶段，以模线样板工作法为主，并辅以少量的立体协调依据；批生产阶段，可根据产品的产量和各厂的经验，采用表面标准样件工作法或标准样件工作法。c、 座舱、进气道、整流罩、发动机短舱、翼根等双曲度钣金零件，应采用表面标准样件工作法；而对单曲度钣金零件，则采用模线样板工作法。d、 “按两个制造依据协调法”，是指钣金工艺零件的某一工艺装备，同时按样板和反模型（或其他立体依据）制造；按样板精加工一部分工作面，按反模型（或其他立体依据）精加工另一部分工作面。样板和反模型分别作为该工艺装备的制造依据。该法积累误差大，应少用，如必须采用时，应确定合理的定位基准，以减少定位误差。(3) 综合应用法，是模拟量向数字量传递法过渡的一种方法，对于尚不完全具备CAD/CAM物质条件时采用。4) 步骤(1) 确定全机协调部位；(2) 选择各部位的协调方法；(3) 编制协调图表；(4) 确定各种工艺装备及技术条件。 4、 模线样板及工装的设计（简要）与使用 (1) 模线样板模线是由模线设计员根据设计所发出的图纸而绘制的图样；模线通常分为理论模线和结构模线两大类，理论模线按飞机理论图绘制，结构模线根据设计所发出的结构图绘制。样板是按照模线或数据而加工成的专用量具。从零件加工到部件装配经过了许多环节，每个环节都会产生制造误差。为了保证制造准确度和协调准确度，除了采用上述补偿方法以外，还必须保证所使用的大量工艺装备本身的制造准确度。为此，在飞机制造中，工艺装备的制造就遵循一定的协调路线。也就是，每个飞机制造企业在生产过程中都应建立十分完整的产品尺寸传递体系。由于飞机外形是复杂的曲面，而它的协调准确度要求又很高，如果采用一般机器制造的保证互换性的方法，则是很难达到协调准确度要求的。因此，在飞机制造中，引用了传统造船业中的“放样技术”作为生产中传递几何形状和尺寸的原始依据。因此，形成了飞机制造中保证互换性的方法模线样板工作法。模线样板工作法是按相互联系制造原则建立的。根据这种方法，在飞机制造中尺寸传递过程可表述如下：首先将飞机部件、组合件的外形和结构，按1：1的尺寸在专门的图板上准确地画出飞机的真实外形和结构形状，这就是模线。在生产中，模线就是作为飞机外形和结构形状的原始依据。然后，根据模线加工出具有工件真实外形的平板，这就是样板。在生产中，样板即作为加工或检验各种工艺装备、测量工件外形的量具。采用模线样板工作法保证机翼部件某个切面的工艺装备之间以及零件之间相互协调的原理。模线有理论模线和结构模线之分，生产样板种类繁多。用样板再去制造各种工艺装备模具，利用模具去成形各种飞机零件。这就是典型的以实物模拟量为基础的产品尺寸传递，或称为以模线样板为基础的协调系统。工程技术人员长期以来就是用这种方法来保证飞机的制造准确度和协调准确度。(2) 工艺装备 由于飞机产品的结构和工作环境不同于一般机械产品，所以，在传统的飞机制造过程中，除了采用各种通用机床、常用工具和试验设备外，还须针对不同机型的零件、组合件、部件，制造专用工艺装备，如型架、夹具、模具、标准标准样件、量规等。这些专用工艺装备用于对工件进行加工成形、装备安装、测量检查，以及在工艺装备之间进行协调移形。它们对保证飞机零件、部件的质量，提高劳动生产率和减轻工人劳动强度在着重大的影响。在飞机研制过程中，特别在成批生产中，飞机零件的数量很大、结构复杂、要求高，相互间又有协调关系，因此，在飞机制造中不得不采用大量的工艺装备。飞机工艺装备分为两个大类：一类为标准工艺装备。 标准工艺装备是这样一种刚性模拟量：它以实体（物）形式来体现产品某一部分外形、对接接头、孔系之间的相对位置准确度在产品图纸规定的公差范围之内。它确定了产品部件、组合件或零件各表面（或外形）、接头、孔系之间的相对正确位置。标准工艺装备中的标准量规和标准平板，有时还用于协调综合标准样件上各对接接头或孔系的相对位置，以达到机体部件、组合件、零件、附件的协调和互换性要求。另一类为生产工艺装备。 直接用于飞机制造和装配的工艺装备称为生产工艺装备。大致可以分为以下几种： 毛坯工艺装备如锻模、铸模等，虽然不一定都对产品的最后尺寸有影响，但往往对材料的物理、机械性能和劳动生产率有较大影响。 零件工艺装备主要包括用于钣金零件成形的各种模具、机械加工零件的夹具，以及用于非金属材料成形的工艺装备等。当采用某种加工工艺时，它们保证制造出来的零件的形状、尺寸和材料性能都在规定要求的范围内。 装备工艺装备装备工艺装备是指飞机制造中在铆接、焊接和胶接等装配工艺过程中所使用的装备。工厂常把装配工艺装备通称为装配夹具，但在实际生产中又按不同的工艺方法命名装配夹具，如铆接夹具、焊接夹具和胶接夹具等。在铆接装配夹具中，又将一些尺寸较大、结构较复杂的装配夹具称为装配型架。 检验工艺装备典型的检验工艺装备包括部件检验型架、零件检验夹具和检验模等，用于检查形状复杂、对接接头相对位置参数复杂的工件。这种工艺装备既能保证要求的检验准确度，也能使检查工作方便，提高生产率。经过检验合格的工件能保证达到要求的互换、协调性。它们也是根据标准工艺装备制造的。此类检验工艺装备数量不多，一般是采用简易的检验工具和样板，或者利用原有的装配夹具，再在其上附加检验用的卡板、检验器等附件。 精加工型架当成批生产时，在部件装配车间中，经常采用部件的精加工型架（精加工台）民主以保证部件的互换、协调要求。工件在此专用机床上定位夹紧后，用专用动力头、刀具，对对接接头等零件的孔进行扩孔、铰孔，对端面进行铣切，以消除装配过程中产生的变形等误差，达到最后的相对几何位置加工精度和表面粗糙度。有的还铣切部件端面蒙皮余量，以满足部件的对合要求。精加工型架对保证产品互换、协调的作用很大。 辅助工艺装备为了使工人操作方便，常设置一些工作梯、工作台，以及专用的起重运输、吊挂装置等。一般来说，只对它们提出使用方便的要求，而它们不直接参与产品的制造和装配。辅助工艺装备对于提高生产率往往起着相当大的作用。五、飞机的装配飞机制造中装配工作量占直接制造（即不包括生产准备、工艺装备制造）工作量的5070，现代飞机的零件连接方法以铆钉连接为主，在重要接头处还应用螺栓连接。这种连接方法简便可靠，但是钻孔、铆接多是手工操作，工作量很大。应用自动压铆机可以提高铆接生产率，改进铆接质量，同时也可改善装配工人的劳动条件。为了增加使用成组压铆的比例，要在构造上将飞机各部件分解成许多壁板件。由于飞机结构不同于一般机械，在装配过程中，不能单靠零件自身的形状和尺寸的准确性来装配出合格零件，必须采用一些特殊装备，它们是专用生产设备，在完成飞机产品从零件组件的装配，以及总装配过程中，用于控制其形状，几何参数，且具有定位功能。装配型架是其中主要的一类。发房侧盖的装配用到的工具和设备有型架、托架、定位件、手提铆机。装配时骨架的定位组合、垫板蒙皮的上架定位保持零件的准确形状，限制零件变形。具体装配过程见装配工艺路线卡。1、装配准确度技术要求飞机装配准确度技术要求的主要内容：(1) 气动外缘准确度：包括外缘型值要求、外缘波纹度和表面平滑要求。(2) 部件相对位置准确度：包括机翼、尾翼位置要求和操纵位置要求。(3) 内部结构件位置准确度：包括基准轴线位置要求。(4) 结构件间配合准确度：包括不可卸零件间配合要求、叉耳对接接头配合要求和围框对接接头配合要求。(5) 部件功能性准确度：重量、重心、重量平衡、清洁度、密封性、接触电阻、表面保护、操纵性等等产品图样和设计技术条件所规定的装配技术要求。2、部件装配工艺设计的内容单件划线根据飞机的结构工艺特征，合理地进行工艺分解，将部件划分为装配单元。确定装配基准和装配定位方法部件装配基准是指保证飞机外形准确度所采用的外形零件的定位基准。装配基准是根据飞机气动外形的准确度要求在飞机结构设计时确定的。装配工艺的任务是采用合理的工艺方法和工艺装备来保证装配基准的实现。装配定位方法是指确定装配单元中各组成元素相互位置的方法，定位方法是在保证产品图样和技术条件要求的前提下，综合考虑了操作简便、定位可靠、质量稳定、开敞性好、工艺装备费用和生产准备周期短等因素之后选定的。在装配过程中，首先要确定零件、组合件、板件、段件之间的相对位置，这就是定位问题。在装配工作中，对定位有如下要求：n 保证定位符合飞机图纸和技术条件中所规定的准确度要求；n 定位和固定要操作简单且可靠；n 所用的工艺装备简单，制造费用少。在飞机装配中，常用的定位方法有以下三种，即用划线定位、用装配孔定位和用装配夹具（型架）定位。选择保证准确度、互换性和装配协调的工艺方法为了保证部件物准确度和互换协调要求，必须合理的工艺方法和协调方法。其内容包括：制定装配协调方案，确定协调路线，选择标准工艺装备，确定工艺装备与工艺装备之间的协调关系，利用设计补偿和工艺补偿的措施等。确定各装备元素的供应技术状态供应技术状态是对装备单元中各组成元素在符合图样规定外提出的其他要求，也就是对零件、组件、部件提出的工艺状态要求。确定装配过程中的工序、工步组成和各构造元素的装配顺序装配过程中的工序、工步组成包括：装配前的准备工作，零件和组件的定位、夹紧、连接，系统和成品的安装，互换部位的精加工，各种调整、试验、检查、清洗、称重和移交工作，工序检验和总检等。装配顺序是指装配单元中各构造元素的先后安装次序。选定所需的工具、设备和工艺装备工作内容包括：a) 编制通用工具清单；b) 选择通用设备及专用设备的型号、规格、数量；c) 申请工艺装备的项目、数量，并对工艺装备的功用、结构、性能提出设计技术要求。工艺装备包括以下几类：a) 标准工艺装备：包括标准样件、标准模型、标准平板、标准量规以及制造标准的过渡工艺装备等。b) 装配工艺装备：包括装配夹具（型架）、对合型架、精加工型架、安装定位模型（量规、样板）、补铆夹具、专用钻孔装置、钻孔样板（钻模）等。c) 检验试验工艺装备：包括测量台、试验台、振动台、清洗台、检验型架、平衡夹具、试验夹具等。d) 地面设备：包括吊挂、托架、推车、千斤顶、工作梯等。e) 专用刀量具：包括钻头、扩孔钻、铰（拉、镗）刀、锪钻、塞规（尺）及其他专用测量工具等。f) 专用工具：包括用于拧紧、夹紧、密封、铆接，钻孔等工具。g) 二类工具：顶把、冲头等。六、飞机制造技术的发展方向飞机制造业是高技术战略产业，尤其体现在高性能战斗机和大型飞机的发展上，它对科技进步和创新具有广