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学习情景六 典型零件的加工 授课日期 年 月 日　　第 周 授课形式 工艺工装实训室 车 间 授课时数 18H 授课方式 课堂讲授、现场教学、项目教学法、引导文法 学习情景 典型零件的加工 教学目标 通过典型零件的案例教学掌握接头类零件的加工工艺设计及其主要表面的加工方法；掌握套类零件的加工工艺设计及其主要表面的加工方法；掌握支架类零件的加工工艺设计及其主要表面的加工方法；掌握飞机零件的加工特点与特殊工艺。 教学重点难点 通过典型零件的工艺工程设计锻炼综合应用能力，为后续课程设计打下坚实基础。 操作与练习 1、到车间实际加工完成零件。 学习情景六 典型零件的加工 6－1接头类零件的加工 一、概述 １．接头类零件的功用与结构特点 接头类零件主要是指飞机的机身与机身、机翼与机身、机翼与机翼、尾翼与机身等相连接的各种接头，几种常用接头如图７－1所示。接头主要起连接作用，其特点是：零件结构复杂、刚性差、协调难度大，加工工序多、工艺过程长。 图6—1常用接头 2．接头类零件的材料 由于飞机接头承受较大的各种应力，所以接头应具有较高的强度、刚度、韧性，以保证飞机在飞行中承受复杂应力时所具有高的安全性和可靠性。 （1）尾翼接头常用材料 尾翼与机身的连结接头，目前常用材料是下列两种： 1）低合金超高强度钢30CrMnSiNi2A 该钢是在30CrMnSiA钢的基础上提高了锰和铬含量，并且添加了1.4～1.8%镍，使其淬透性得到明显的提高，改善了钢的韧性和抗回火稳定性；经热处理后可获得高的强度，好的塑性和韧性，良好的抗疲劳性能和断裂韧度，低的疲劳裂纹速率。30CrMnSiNi2A结构钢的抗拉强度为1600～1800 Mpa，适于制造飞机起落架，机翼主梁、接头、承力螺栓，轴类等重要受力结构件。 2）300M钢 300M钢（40CrNi2Si2MnVA）是一种超高强度钢，它是在4340钢的基础（Cr—Ni—Mo）上添加了1.5%左右的硅而发展起来的，这样赋予了300M钢经热处理后（油淬加回火），钢的抗拉强度最高可达1860Mpa以上，相对于30CrMnSiNi2A，其横向塑性高、断裂韧性强、疲劳性能优良、抗应力腐蚀性能好等明显优点。它的含碳量为0.40%~0.45%、含锰量为0.65%~0.90%、镍1.65%~2%、硅1.45%~1.80%、铬0.65%~0.90%、钼0.30%~0.45%等。300M钢的高温塑性很好，可锻性良好。从热处理工艺性方面分析，300M钢的淬透性很强。该材料承受载荷的能力很强，主要用于制造飞机的起落架、接合螺栓、主要承力结构件等极为重要的零件。 （2）机身、机翼接头常用材料 机身与机身、机翼与机翼、机翼与机身的连结接头，目前常用材料有以下几种： １）LD5（５号锻铝）或LD10（10号锻铝） 机翼与机身、机翼与机翼、翼梁的接头材料通常选用LD5（５号锻铝）或LD10（10号锻铝），该材料属于铝镁硅铜系列合金，铝合金不但保持了铝的基本物理、化学性能，如：比重较小，比强度较大，导电性、导热性及耐腐蚀性能较好，抗疲劳性能优良，机械加工工艺性较好，并且可以通过热处理强化，提高它的机械性能。铝合金的铸造性能良好，适于制造大截面铸锭，作为热锻大型零件的毛坯之用。热加工性能良好，适于制造形状复杂及承受中等载荷的锻件。 ２）LＣ4（４号超硬铝）、LY12（12号硬铝） 机身与机身、机翼与机翼的对结处常用LＣ4（４号超硬铝）、LY12（12号硬铝）。 3．接头类零件的毛坯 毛坯选择是否合适对零件的质量、材料消耗和零件的加工过程都有很大影响。根据零件的使用要求，结合零件的形状尺寸，接头类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、流线分布合理，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，提高了零件的承载能力。 二、接头零件加工工艺设计 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 图6－2 零件图 （２）加工技术要求分析 从图７－2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