第五章 飞机零件机械加工工艺规程设计

 工艺规程是产品设计与产品制造之间的 桥梁，是具体指导工人操作和验收零件的依 据，是保证产品质量、提高劳动生产率、降 低成本、保证生产安全的基础文件，也是进 行生产组织、技术管理的重要文件，是工厂 生产的基本法规。

5.1

工艺规程分类及用途

 工艺规程分类 : 通用工艺规程 ( 典型工艺规程 ) 研制工艺规程 试制工艺规程 批生产工艺规程 临时工艺规程

5.2

工艺规程设计的主要依据

   飞机图纸和技术条件是设计工艺规程和验收产品的 重要依据。在进行工艺性审查并履行签字手续后，晒蓝 用于生产。 工艺总方案是指导飞机制造工艺工作的纲领性文件， 是贯彻飞机研制技术经济可行性方案的工艺工作总纲。 主要内容有：对研制新机的要求和实施原则；车间分工 原则；互换协调原则；工艺装备选择原则；工艺文件编 制原则；新工艺、新技术采用原则；各阶段的工艺工作 原则。 指令性工艺文件是工艺总方案中所规定的方针、原 则的具体体现。设计机械加工工艺规 程所依据的指令 性工艺文件有工艺装备协调图表、飞机外缘容差分配表、 零组件指令性交接状态等。

5.3

工艺规程设计程序

 用机械加工的方法改变毛坯或原材料的形 状、尺寸，使之成为成品或半成品的过程叫做 机械加工工艺过程。工艺过程由若干工序组成， 完成这些工序需要若干不同类型的机床设备、 工艺装备以及热处理、表面处理等非机械加工 工序。同一零件的工艺过程可以是多种多样的， 取其中最合理的一个，将其中的各项内容按工 序顺序写成文件，这个文件就是工艺规程

5.3.1 熟悉工艺规程编写依据的有关资料

 设计工艺规程首先应详细消化和熟悉零 件图纸，了解该零件的材料特性、设计基准、 精度要求、热、表处理要求、零件类别和要 求执行的技术标准、生产说明书等。同时还 应结合装配图、安装图、理论图了解各表面 在结构或系统中的功能和要求以及有关结构 或系统的通用、专用技术条件等。

5.3.2 工艺分析

    对产品进行生产规模、毛坯状态和基准选择的工艺 分析。 飞机的生产规模，一般是指单件生产或成批生产。 从试验机研制到设计定型阶段，由于 生产量很小，属 于单件生产。从生产定型到成批生产阶段，产量逐渐增 加，形成成批生产的规模。 不同的生产规模，其生产组织、工艺布置、毛坯状 态、工艺方法、选择机床设备、工艺装备及工具的原则， 以及对工人技术水平的要求等都有很大的不同，因此， 对工艺规程编写的要求也各不相同。 根据生产批量、企业条件、材料利用率确定毛坯供 应状态和技术条件。根据不同的毛坯状态，拟订出相应 的机械加工方案。

      在综合考虑零件加工过程的前提下，选择主要 加工基准。选择顺序是先确定主要表面的加工基准， 然后再根据这个 ( 或这组 ) 基准来确定其他基准。选 择原则为： (1) 加工过程中基准的连续性。 (2) 定位基准与测量基准的一致性。 (3) 定位基准的可靠性 ( 即安装面尺寸最大，导向 面距离最长，支承面尺寸最小的原则） (4) 定位基准与装配基准的吻合性。 (5) 用作基准的表面必须是最简单的表面 ( 平面或 圆柱面 ) ，如果零件上没有合适或足够的表面作为 定位基准，可以根据需要增加必要的表面，如工艺 凸台、工艺孔、顶尖孔等作为定位基准，零件加工 完成后切去。

5.3.3 划分加工阶段

 为合理使用机床、选择工装、工具和安 排辅助工序，不致因毛坯内应力的释放、粗 加工的切削力及夹紧力等因素的影响而降低 加工质量，根据零件机械加工工艺过程的繁 简程度，可将其划分为若干加工阶段。

5.3.4 确定主要表面的加工方案

   1 、零件表面加工方案的选择 零件表面的加工方案取决于该表面的技术要求。 根据零件表面的技术要求，首先选择能够保证该要 求的最终加工方法，然后再确定各工序、工步的加 工方法。确定加工方案时，还应考虑由于基准不重 合而需提高某些表面的技术要求，或由于某些表面 被选作精基准而对其提出更高的技术要求。 确定加工方案应考虑各种加工方法的经济精度 范围、材料性能、零件结构形状和尺寸、生产率、 工厂或车间现有设备和物质条件等因素。

           2 、零件加工方案 根据已划分的加工阶段和已选定的表面加工方案来确定零件 的加工方案。制定零件的加工方案应考虑下述几个问题： （ 1 ）对形状复杂、尺寸较大或尺寸偏差较大的毛坯，首先 安排划线工序，以便为基准加工提供找正基准。 （ 2 ）基准的加工应安排在粗、精加工之前进行。 （ 3 ）重要表面精加工之前，应对基准进行修整。 （ 4 ）与主要表面有位置精度要求的次要表面，宜安排在主 要表面的精加工之后进行。 （ 5 ）理论外形表面的加工，宜安排在内形加工之前进行。 （ 6 ）去应力热处理工序，宜安排在粗加工后半精加工前进 行。 （ 7 ）易出现废品的工序，其精加工可适当提前。 （ 8 ）光整加工安排在最后进行 ( 一般在表面处理之前 ) 。 典型零件的加工方案详见相应章节。

5.3.5 工序的组合

      零件加工方案确定以后，即进行工序的组合。工序的组合 可采用工序分散或工序集中的原则。根据零件的总产量、生产 批量、毛坯余量、加工精度等因素综合分析，确定工序分散或 集中的程度。 整体结构件内外形的加工和整体壁板轮廓的加工，一般都 在数控机床上进行，宜将工序集中。 采用专用机床进行加工，应将工序集中，以便充分发挥专 用机床的作用。 零件加工精度要求高的，宜将工序分散，以便使用高精度 机床加工。 毛坯余量大的，宜将工序分散为荒加工、粗加工，然后再进 行精加工。 进行工序组合后，工艺过程的内容、顺序已经清楚，具备了 确定所需专用工装、工具的条件。这时可以根据工艺总方案中 规定的工装、工具选择原则，提出工装品种表、工具 ( 刀具和量 具 ) 品种表和模线样板品种表。

5.3.6 安排辅助工序

 辅助工序包括操作前的准备工序 (0 工 序 ) 、检验工序、校正工序、特种检查工序、 热处理和表面处理工序等。

5.3.7 编制工艺规程

   编制工艺规程时应保证上下工序之间、车间与 车间之间、冷热工艺之间的衔接；工艺过程内容完 整；工序划分明确，安排合理；基准与制造依据协 调，符合有关指令性工艺文件；繁简程序适应产量 和工厂物质技术水平的要求等。无把握的工序应先 经过生产验证。革新成果纳入工艺规程需经过技术 鉴定。在编制工艺规程的同时，提出专用工装、工 具的设计订货技术条件，并与专用工装、工具的设 计工作平行作业。 工艺规程按规定格式的表格编制，晒蓝使用。 编制方法是以草图为主，文字叙述为辅。 草图应清晰、醒目；文字叙述应简练、通俗、 含意确切；数据准确，字迹端正；贯彻国家公布的 基础标准。确保使用者的正确理解和执行。

5.3.8 工艺规程的审批

      工艺规程分为一般工艺规程和重要工艺规程。 重要工艺规程的目录由主管科发出。 1 一般工艺规程的审批 技术员编制一工艺组长校对一使用单位技术领 导批准。 2 重要工艺规程的审批 技术员编制一工艺组长校对一使用单位技术领 导复校一主管科室审查一技术总负责人批准。 3 工艺规程审批人员及职责

5.4

工艺基准的选择

    在零件图纸上据以确定其他点、线、面位置的 点、线、面，即称之为基准。 5.4.2 零件的安装 — 定位和夹紧 定位是使零件被加工面在机床上处于正确加工 位置的过程。把零件固定在一个位置上， 加工时不因切削力、重力、惯性力而改变其位 置，这一过程称为夹紧。 选择定位基准时，应同时考虑减少安装误差的措 施。

       5.4.3 定位基准的选择 1 粗基准的选择 粗基准的选择原则如下： (1) 选择不加工的表面作基准，以保证加工面 与不加工面的位置和尺寸，同时还可增加 次安装 加工较多表面的可能性。 (2) 选择余量较小或均匀的表面作为基准，以 保证该表面在加工时有足够或均匀的余量。 (3) 粗基准只能用一次。 (4) 分型面、分模面、浇冒口等表面不能用作 粗基准。

    2 精基准的选择 精基准的选择原则如下： (l) 基准重合的原则：选择设计、测量、装配 基准为定位基准，这样就避免了因基准不重合造成 的误差。 (2) 基准统一的原则：零件主要的工序共用统 一的定位基准。这样能减少误差，并使夹具结构单 一化，便于设计制造。 基准重合原则和基准统一原则有时不可能同时 满足，应根据具体情况确定。当不能以设计基准为 定位基准时，所选择的定位基准，应能尽量使定位 误差减小。

   不能同时满足基准重合和基准统一原则时，可以用零件端头的 端面与工艺凸台作基准面，来加工梁的轴线面 准与设计基准不重合的误差就不会很大。 ( 零件的腹板面 ) ， 只要保证基准面与梁轴线面的平行度和距离尺寸公差， 定位基 (3) 互为基准的原则：对位置精度要求高的表面，通常采 用互为基准的方法，分别对相关表面进行加工。 (4) 增加表面作定位基准：当零件上无足够表面作定位基 准时，可增加必要的表面作为定位基准。 (5) 自为基准：在对尺寸精度要求高的表面进行精加工或 细加工时，以被加工面本身作定位基准，可得到均匀的加工余 量，从而可保证其加工质量。