飞机起落架的收放支臂毕业设计

1、某飞机的收放支臂设计说明书目 录前 言2零件的分析设计阶段41、零件的功用：42、零件的装配位置和受力分析：43、零件的磁疗分析：44、零件的结构工艺性分析：55、零件的整体结构工艺性分析：7毛坯的设计和工艺规程的编制71、毛坯的选择：72、工艺规程的设计：83工艺路线方案的确定：93选择加工设备及刀、夹、量具：174、工序尺寸的确定：18夹具的设计19夹具的分析和设计：19根据夹紧力，确定螺栓直径：21精度的分析和校核21刀具的设计231、问题的提出232刀具结构的设计233、刀具尺寸的选择为：24结束语25参考文献26前 言毕业设计是检验我们在学校所学理论知识的一个重要环节，通过毕业设计，

2、将我们学习的理论知识运用到实践中，宾从实践中得到巩固和锻炼。在毕业设计阶段，把理论和实际相结合；把理论知识运用到实际中去。增强了分析问题和解决工艺问题的能力。在实习中掌握制订规程的方法、基本原理，拟定夹具方案。完成夹具结构设计的能力，达到熟悉运用图表、机械夹具设计手册、航标以及标准件的目的，为今后的工作打下更好的基础。sh-07214-00起落架收放支臂零件毕业设计，是我在指导老师和学校老师的帮做下完成的，零件虽小，架构看似简单，然而咋飞机的起落中担任重要作用，因此，零件的设计和制造业是一个关键环节。着次课程设计是分五个阶段进行的：一、 零件的分析、设计阶段；二、 毛坯的设计和工艺规程的编制阶

3、段；三、 专用夹具的设计阶段；四、 专用刀具的设计阶段；五、 编写说明书阶段。 这次毕业设计中我通过对sh-07214-00主起收放支臂零件进行消化和吸收，并结合实际情况对另加的加工方法的确定，以及对零件转模夹具的改进，对一些工业方案进行研究，进一步巩固和深化了我在校学习的理论知识，提高了自己解决问题和分析问题的能力。由于我所学的知道是及能力有限，在毕业设计过程中尚有很多不足之处，请各位老师给予批评和改正。零件的分析设计阶段1、零件的功用：我所设计的题目是某飞机的收放支臂，它位于飞机的起落架上的零件，担任飞机起飞。着陆市对起落架的收放作用。飞机起落架是使飞机能在地面起飞、着陆、滑行、停放、收着

4、陆时的撞击动能和改善滑行性能。2、零件的装配位置和受力分析：飞机起落架的收放支臂sh-07314-1/2是某飞机上的一个重要零件，它担任起落、着陆时的收放作用，因此受力很大，既要生收费机本身的重量，有要承受飞机着陆时撞击作用力。所以，在选择材料方面相当严格，既要有一定的塑性、韧性、又要满足足够的强度和硬度。主起收放支臂的编号位sh-07214-00即位于某飞机的中段，第10框，代号为13，它为sh-07214-01零件用螺栓相连接，又与sh-07214-02型接头用螺栓连接，共同完成飞机在起落时的收放工作。3、零件的磁疗分析：由零件在飞机上的作用、性能、要求，以及多受的力等方面进行设计，以及强

5、度、硬度、韧性等因素的考虑，选择了30grmnsi、12grrni3a、25 grmnsi等材料，经过对其钢内在组织、性能方面的比较，30grmnsi钢的组织为回火索氏体，具有高强度和良好塑性与韧性的配合，给具有良好的综合机械性能，有因其含碳量为0.3%，不大于0.5%，比较适中，渗透性不高，属于中渗透性调质钢，可作界面积大，承受较重载荷的机器零件，抗拉强度=9001000mpa，因此，它可以作为飞机制作业最广泛的一种调质钢，为了提高钢的综合性能，以及减少零件的翘曲和变形可采用等温淬火，对扁平零件的厚度不超过8mm退火状态下，塑性合格，切削加工性好，电弧焊接也好。在提高钢的强度的同时，钢材的塑

6、性和韧性有所下降，出现断裂等缺陷的工艺性能，对于高强度钢除具有一定强度外，还有一定的塑性、韧性，尽可能小的缺口敏感性、疲劳强度。一定的抗腐蚀性，和良好的工艺性，尽量减少刚的应力集中，所以零件的几何形状应圆滑过渡，避免夹角，最后对零件采用磷化，涂漆等表面处理措施，防止零件表面的生锈。4、零件的结构工艺性分析：零件是根据零件图以及技术条件进行加工而形成的，所以零件图是制造和检验零件的根据。所以分析零件首先就要对零件图进行分析，主要分析零件的结构，零件的机械加工工艺性能，所谓零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。对结构分析，从零件标注尺寸和公差、零件的组成要素，

7、以及零件的整体结构三方面来分析。对加工尺寸的分析：由此如图可知：设计基准为25孔的中心。首先找出粗基准面为a面，以25孔的中心线为基准加工a面作为下道功勋加工平面的精基准，为下道工序提高其加工精度。加工孔时，有设计基准作为定位基准，满足基准重合原则，加工端面b保证总长尺寸418，再为端面b为基准确定r15的位置，依次顺序可以确定孔17.5和15.5的中心位置，获得尺寸285和120，若120尺寸余量不足，则可以把25孔的中心，位置右移到满足尺寸要求为止。这样按照加工顺序标注尺寸，避免了多尺寸同时保证。另外，以设计基准25的中心定位，即可以划端面b的加工线，有可以加工两平面保证尺寸90所在的两平

8、面。同时，孔25的中心线和44尺寸的对称轴线保持垂直，可加工尺寸44的两侧边，作为钻模时的一个定位面。所以该零件的设计符合设计条件。、对零件要求的分析：零件的加工表面有平面、端面、槽耳、下陷、孔，平面、端面加工面积都很小，加少了加工量，加工余量小，减少了加工量，减少了材料及切削工具的消耗量，由于零件表面加工精度一般不太高，表面粗糙度为局部为，故用普通铣床就能达到加工要求，道具采用标准刀具，在铣内腔时由于有r10的圆弧过渡，采用了专用立铣刀10a-151/y8-0177b进行加工，并且零件的加工表面和非加工表面有明显区别，且道具在进入和退出时都能顺利通过加工表面。5、零件的整体结构工艺性分析：从

9、零件的整体结构、材料的性能等方面，为了减轻重量，提高零件的精度，采用了模锻件，为了便于坯料和锻件出模角取为标准度数7，并且零件在加工完之后，要进行磁力检验，检查是否有裂纹，以及磷化，涂漆等表面处理，防止生锈。毛坯的设计和工艺规程的编制1、毛坯的选择：根据零件的结构、用途，以及性能所起的用作，选择毛坯的类型及制造方法。毛坯的制作方法有铸造和锻造。铸造结构简单、生产率高，节省原材料，可用于单件生产，也可用于成批量生产，虽然铸造有这么多有点，但是从零件的强度、硬度、韧性和塑性均达不到要求，所以，只有选用锻造。锻造分为自由锻和模锻，而自由锻与模锻相比较，模锻有生产率高，锻件内部的锻造流线分布更合理，从

10、而提高了零件的使用寿命，并且模锻能锻造形状复杂的锻件，操作简单，易于实现机械化，锻件生产成本低，也能专用型，使用于中小型酸碱的成批生产，模锻件比自由锻件更加优越。从种种因素考虑，选择模锻件。根据hb6077-86规定，对该零件用于正常的生产工艺即可达到加工要求，因此，选用普通级公差（f）就能满足。根据设计原则，确定模锻件公差及机械加工余量，所有的长度尺寸，公差均按最大的长度尺寸确定，宽度、高度尺寸与公差与上述原则相同。个别尺寸需调整公差时，另行标注。锻件质量包容体质量形状复杂因素材质因素公差等级m=4.229kgmhsmf尺寸类型公差或偏差长度尺寸宽度尺寸高度尺寸厚度尺寸错移1.0毛边残留量+

11、1.2毛边残留量-2、工艺规程的设计：、确定零件的生产类型：各种机械产品的结构、技术要求等差异很大，但他们的制造工艺存在着很多共同的特征。这些共同的特征取决于生产类型，但是生产类型有由于生产纲领决定。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品量和进度计划。生产类型是指企业上产专业化程度的分类。有大量生产、成批生产和单件生产三种类型。由于该零件没架飞机上只有左件和右件两件这种零件，结合常理实际情况，年生产飞机批量不大，故该零件的生产类型为小批生产。工艺方案的拟定：为了达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度和各项技术要求，必须制订出合理的工艺路线。由于生产纲领微笑披上产，考虑到上产设备为普通铣削，钻

12、孔为z35摇臂钻床就能达到加工要求等特点，宜选用工序集中的方案，以提高生产效率，减少基本时间，便于工人操作、调整、维修。加工顺序按以下原则顺序确定：先加工平面，后加工孔，次要表面穿插在各个阶段进行。3工艺路线方案的确定：工艺路线方案一：5：划线：检查毛坯是否有缺少，找平模压边缘a，以毛料r27中心，以基准化加工线。10：立铣：按草图铣平面铣平面，保证尺寸90，两平面平行。15：划线：按草图以r27中心为基准划加工线，保证r15有加工余量，加工断面。20：立铣：按草图加工端面。25：钳工：去除铣切毛刺。30：钳工：钻粗孔2-10、11.2、2-13.2、23孔，保证尺寸418、280.2，钻模上

13、加工。35：划线：划加工线。40：立铣：铣削c面、d面（与r25.5相切）、e面、f面。45：立铣：铣削尺寸86两侧面。50：划线：划尾部加工线。55：立铣：铣尾部加工线。60：划线：一尺长88、尺寸35为基准化尺寸124加工线，以及其他各面加工线。65：立铣：用专用铣刀10a-151/sh-0177b铣削两侧内腔与非加工表面接平。（注：r10及r15均允许按r13加工）70：立铣：铣削r25及124尺寸两端。75：钳工:维修r25并去除毛刺。80：划线：划加工线。85：立铣：铣削四筋顶面。90：立铣:铣端面外形，当余量太小时，有线工进行修锉。95：钳工：修锉r10九处，r15两次，r20两次

14、，并修锉毛刺。100：划线：划槽、耳加工线及中心线，划线铺具。105:立铣：铣槽、耳侧面（r3及r5均允许按r4加工），盘铣刀10a-152/y-0083。110：划线：划下陷加工线。115：立铣：铣削两下陷，注意找平待加工表面。120：修锉r3三处及r5、r20，修整铣工末及不圆滑处，耳片孔口倒角2.545.125：半成品检验。130：热处理b=1180100mpa.135：钳工：、依次将2-11.5h、13.5h、15.5h和17.5h之初孔扩至2-2-11.2、13.2、15.2和17.2，要求在钻模上加紧后在扩铰各孔。、按图纸铰2-11.5h、13.5h、15.5h和17.5h各孔，要

15、求各孔依次按2-11.5h、13.5 h、15.5 h和17.5 h铰制，孔壁光洁度不低于，孔精度不低于h，铰后各孔与钻模帖台面的孔口不允许制倒角，有余装配时配钻，故各孔距尺寸只允许按hb761-66检验。140：钳工：平2-28、31、34、和38。145：钳工：钻3-5.5孔，钻模10a-304/y8-1223。150：磨工：磨耳槽20、9155：钳工：修接 r3三处，r5两处，磨削部位尖边倒圆角r1。160：磁力探伤100%。165：半检并称重。170：磷化。175：涂漆：h06-2-1环氧铁红底漆。180：钳工：按钻模以11.5及15.5两孔定位，扩铰图纸中（扩孔24.6）25h81.

16、8孔，保持尺寸280.2，并检验后涂2#油膏。185：成品检验。 工艺路线方案二：3：划线：按图纸划线，检查毛坯是否缺漏，并检查材料牌号、炉批号、合格证。5：划线：找平模压件边缘a，以毛料r27中心为基准加工线。10：立铣：按草图铣3.2平面。15：立铣：以压板夹工件，按草图铣6.3平面，保证尺寸90平行。20：划线：按草图以尺寸、之中点连线为对称轴和以毛料之r27中心为基准划加工线，并保证尺寸r15有加工余量，若余量过小，可只划a面加工线，注意区分左、右件。25：立铣：按草图铣右端面。30：钳工：去除铣切毛刺。35：划线：按草图划加工线。40：立铣:按草图铣c面及d面（r25.5划线相切）。

17、45：立铣：按草图铣切e面（左端与r25.5划线相切）。50：立铣：按草图铣f面。52：划线：按草图铣尾部加工线。60：钳工：、取出铣切毛刺。 、按草图钻2-10、11.2及2-13.2各孔。 、按草图钻23孔，保持尺寸418、280.2、为保证各孔质量，必须按下列步骤进行：1、 去除定位面毛刺，确保定位准确。2、 清理钻模定位面和钻床工作台，保证无切削。3、 装夹工件，并保证各定位面与钻模定位面、定位销之间的间隙。4、 要在钻模夹具上压紧后进行。70：划线：、按草图以尺寸88.35为继续绘划尺寸124之加工线。 、暗草图划其它各面加工线。75：立铣：按草图铣一侧各内腔与非加工表面接平。 注意

18、：r10及r15均允许按r13加工，且边缘允许留毛面。80：立铣：按草图铣另一侧各内腔与非加工表面接平。 注意：r10及r15均允许按r13加工，且边缘允许留毛面。83：立铣：按草图铣r25及124尺寸两端。85：钳工：、按草图修锉r25。 、去除毛刺。87:环线：按草图划加工线。90：立铣：按草图铣a-a四筋顶面。95：立铣：按草图铣右端外形。（余量太小，本工序有钳工进行锉修达到）100：钳工：、按草图修r10九处、r15两处、r20两处。 、去除毛刺。105：划线：按草图划槽、耳加工线及中心线。110：立铣：按草图铣槽、耳侧面。（r3 及r5均允许按r4加工）。115：环线：按草图划下陷之

19、加工线。120：立铣:按草图铣两下陷。（注：找平代加工表面）。125:钳工：、按草图锉修r3三处、r5、r20. 、修整铣工末接及不圆滑处。 、按草图耳片孔口倒角2.545. 、按草图打标记。 、锐边倒r1（其中底板上5个孔底平面一侧孔口不许倒圆角）。130：半成品检验。135：热处理：=1100100mpa。140：钳工：、依次将2-11.5h、13.5h、15.5h和17.5h之初孔扩至2-2-11.2、13.2、15.2和17.2，要求在钻模上加紧后在扩铰各孔，再扩铰各孔。按图纸铰2-11.5h、13.5h、15.5h和17.5h各孔，要求各孔依次按2-11.5h、13.5 h、15.5

20、 h和17.5 h铰制，孔壁光洁度不低于，孔精度不低于h，铰后各孔与钻模帖台面的孔口不允许制倒角，由于装配时配钻，故各孔距尺寸允许按hb761-66检验。141：钳工：按草图磨平2-28、31、34和38.143：钳工按草图钻3-5.5孔。145：磨工:按草图磨耳、槽20、9，保证对称图纸所示槽宽20h，因磷化留0.04余量，故槽为20。150：钳工：按草图修接r3三处，r5两处，磨削部位尖边倒r1。155:磁力探伤110%。160：半检并称重。170：涂漆：h06-2-1环氧铁红底漆。175：钳工：、按钻模以11.5及15.5（或）两孔定位，扩铰图纸（扩孔24.6）25h81.8孔，保持28

21、0.2，并交检后，孔涂2#油膏。 、漆写批次管理号。180：成品检验。 两工艺路线对比，选取符合加工要求的路线：工艺路线1、工序30钳工为钻孔，在钻模上钻2-10、11.2、13.2、23孔，工序40立铣，铣削c面、d面、e面及f面，按照机械加工工序的安排原则，先面后孔的加工原则，40工序应放放工序35之后。工序55立铣，铣尾部加工线，由于在整个孔的加工中，尾部的断面作为定位基准，来加工孔2-11.5、13.5、15.5、17.5、25这几个孔，如果断面加工不好精度要求不高，则影响孔的位置精度和加工质量。工序40立铣加工面时，由于每个面所处的位置不同，在铣床上定位夹紧时所选的定位基准不同，所以

22、不能放在同一个工序同一个工步进行。工艺路线2按照先面后孔，先加工重要表面，后加工孔，次要表面穿插在个阶段进行的加工顺序编写的，因此工艺路线2符合加工顺序原则。基准的选择：由该零件的结构、形状尺寸公差以及点、线、面要素的分布情况，就可知道27孔中心，44尺寸对称轴线为设计基准。在选择定位基准时，由于定位基准选择的顺序应从精基准到粗基准。该零件中，以r27的中心为设计基准，所以选择r27为基准，符合基准重合原则。以r27的中心为基准加工端面，再以端面（r15的断面）为钻孔时的定位基准，遮掩以加工面作为定位基准，能提高空的位置精度和加工质量。所以也符合基准重合原则，也符合互为基准的原则。 、阶段的划

23、分： 按照机械加工顺序，先加工精基准，再加工主要表面，次要表面穿插在各个阶段进行，对该零件的主要表面进行加工，由于零件表面质量要求不高，加工余量不大，加工面积不多，一般经过普通铣削就能达到加工要求，对于铣槽、耳的表面可通过盘铣刀10a-152/y-0083刀具就能达到要求。此零件采用先加工面，后加工孔的原则，对零件定位基准和设计基准都以25孔中心，作为定位基准，来确定孔的加工基准，右端面作为加工孔时的精基准，因此，为了提高孔的精度，采用钻-扩-铰的加工方法。扩孔能校正原孔轴线的偏斜，加工精度不钻孔高，铰孔精度因铰刀而异，可以提高不扩孔更高的加工精度和质量。因此，对于空2-11.5、13.5、1

24、7.5均可采用钻孔-扩孔-铰孔的加工方法。 该零件在平面和孔的加工中通过普通铣床和z35摇臂钻床就能达到加工要求。因此，设备及工艺装备比较简单，调整和维护方便，工人容易掌握，工作量少，加工工序多，操作工人多。由于有这许多优点，多以该零件采用了分散的原则。 热处理的工序安排： 经过热处理的钢材能提高材料的材料性能，改善金属的加工性能以及消除残余应力。经过最终热处理，能提高材料的强度、韧性和塑性的配合，改善金属内部的组织。30crmnsia钢市一种调质钢，它的淬透性不高，为改善金属内部组织，及机械加工性能。加工前对该零件材料进行高温退火，降低强度、硬度，是零件比较容易加工；加工完以后，经过调制处理

25、，零件就能获得组织均匀四肢的挥霍索氏体组织。3选择加工设备及刀、夹、量具：根据该零件的生产类型属于小批量生产，所以加工设备选择以通用机床为主，辅以通用夹具工件在机床上的测量由人工完成。对现有车间的生产设备和通用夹具，以及零件的外观形状，零件的结构加以分析，确定平面用x52k 立式升降台铣床加工，刀具选用通用标准铣刀，用虎钳装夹，用卡尺测量。对于槽、耳的铣削，选用x63w卧式万能升降台铣床，专用铣刀，胡钳装夹，用卡尺测量。磨公共徐在磨槽时，采用m7130卧式距台平面磨床，0.02卡尺测量，钻孔选用z35摇臂钻床加工，用卡尺测量。4、工序尺寸的确定：零件sh-07214-19是模锻件，因此加工余量

26、不大，约在14mm之间变化。锻件的公差范围在0.44mm，扩孔精度达到it9it8级，铣削余量为了1.01.5mm，公差为0.3。钻削较大孔径时，可分次进行，及粗钻孔径为所需孔径的5/109/10。工序尺寸及公差，工序余量加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差25孔钻削h23h25孔扩孔0.5h24h25孔铰孔1h25h17.5孔钻削h13.2h17.5孔扩孔1.15h15.5h17.5孔铰孔1h17.5h15.5孔钻削h13.2h15.5孔扩孔0.65h14.5h15.5孔铰孔0.5h15.5h13.5孔钻削h11.2h13.5孔扩孔0.65h12.5h13.5孔铰孔0.5h13.5h加

27、工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差尺寸124平面铣削2it8124418平面铣削3it8418418平面铣削4it94290尺寸铣削5it8906尺寸铣削2it8610尺寸铣削1it91044尺寸铣削0.5it104410.5尺寸铣削6it810.5夹具的设计夹具的分析和设计： 零件sh-07214-19的专用夹具设计为-钻模，根据零件的架构、特点、尺寸形状、以及零件的材料加工性采取减小变形，便于排削等反面的措施，并对所使用的机床类型、刀具、精度方面的选择，使所设计的钻模夹具经济、可靠、精确、重量轻，并能准确的保证孔的位置精度，尽量采用标准间的原则，力求简单，以缩短夹具的设计制作周期，降

28、低生产成本。工件所要求加工钻削的为10个孔，孔的大小不一样，表面粗糙度为，其中25为，而且多数大孔都分布尺寸44的对称轴线的两侧，又三个5.5的孔分成在斜梁上，故需要设计两套钻模夹具才能完成孔的加工，其中13.5、15.5、17.5、2-11.5孔能在一套钻模上同时保证位置精度。以工件上最大的平面作为定位基准，以加工断面，即35尺寸的断面作为定位基准，并配以44尺寸的侧面作基准，这样就可以把工件全确定在一个正确的位置来加工。对该零件在钻模上需要有两处进行加紧。尺寸90所在的两平行平面上进行加紧，2-11.5孔的平面上进心夹紧，运用标准的压板、螺栓夹紧。有六点定位原理，工件在六个方向上的自由度被

29、完全确定下来，零件才能被完全定位，用平面定位，平稳、可靠。按照工件在钻模定位夹紧的需要，定位件由定位板、定位销、定位挡块组成。对自由度进行分析，由一个大的平面可确定三个自由度，即x、y、z，以挡块确定一个移动的自由度x，另外两个圆柱销钉，确定y、z两个自由度，符合刘点定位原理。在降低制造成本的同时，又选取标准件，螺栓与压板相连接，钻套和衬套作为对孔加工的定位基准和导引套等标准件，以减少夹具元件制造费用和缩短周期的效果。零件在加紧中装夹完毕之后，由于零件质量轻，钻模体不大，所以人工搬到z35摇臂组安装的工作台上，用百分表找正，然后用压板加紧在工作台上，钻孔时，钻头可通过钻套定位引导加工孔。根据夹

30、紧力，确定螺栓直径：根据公式：q=kp=585kg由夹具设计手册，可查得用压板、螺栓、加紧时产生的夹紧力：用扳手的螺栓:m12的螺栓产生的夹紧力q=475kg用扳手的螺栓m16产生的夹紧力q=700kg由于本零件的产量不大，宜选用简单的手动加紧装置完全能满足生产需要，并且这种方法结构简单，制造与使用方便，可靠性好，生产的加紧力有满足需要。根据生产的夹紧力，通过查机床夹具手册，可选用m16的螺栓就能满足夹紧工作。精度的分析和校核、 零件的定位误差：由于设计基准为25孔的中心，定位基准为底平面，所以定位基准和设计基准不重合而产生误差，按1/31/5计算，=0.415=0.08mm。 、夹具安装误差

31、完全靠人工控制，但这个误差可通过仔细的安装，安装到位后，就可以消除，可视其误差为“0”。 即：=0、 夹具的制造误差： 零件的定位表面与地板面的不平行，将会出现加工孔与地面的不垂直，一般都能控制在0.02mm之内，对工件的加工来说可以忽略不计。4例：零件定位误差分析：在283尺寸方向上、 由于基准重合，=0.、 由于平面定位，定位很小，可以忽略不计。、 在压板加紧零件时，定位端面接触变行很小，工件侧面的弹性变形可能在卸下工件时，发生变形，可按=0.01计算。、 调整误差：分两项，一项是钻模上，钻套座孔轴线对定位端面距离尺寸，2830.2的公差，其值取相应尺寸公差的1/31/5即（0.415=0

32、.08），另一项是钻套内外圆的同轴度公差，一般取0.01mm，两项之和为0.09.、 钻头在加工中的偏移，因垂直于工件轴线的空很浅，应按便宜考虑，其最大偏移为钻头和钻套内孔之间的最大间隙，该工许所用的钻头直径为13.2，钻套内径公差按f8取，13.2，假定允许钻头磨损量为0.02mm,则在钻头磨损后的最大偏移量为三项公差之和，则：=0.11+0.021+0.02=0.151mm、 各项误差之和：+ = 即：=0.08+0+0.02+（0.01+0.09+0.151）=0.351mm0.4mm所以满足要求。刀具的设计1、问题的提出工序75和工序80两道工序都是铣削工件的内腔与非加工表面接平，并且都是r10和r15的圆弧