飞机起落架侧支撑零件的数控加工工艺分析
本文主要对客机A320起落架侧支撑零件的加工工艺展开了分析。零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中复杂且重要的一个环节，数控加工工艺方案设计的核心工作即是如此，并且需要在加工方案制定之前完成。论文内容以起落架侧支撑零件为分析对象，大致包含对数控设备的选择、加工工艺分析、数控编程等，另外还有致谢与参考文献。 2
目录
引言 4
（一）零件应用场合 5
（二）零件的绘制 5
（三）工件选材 6
二、加工工艺分析 7
（一）工序划分 7
（二）零件基准的确定 8
(三)夹具的选择 9
（四）刀具的选择 10
（五）加工设备的选择 11
三、数控编程 12
（一）刀具设置 12
（二）确定刀具路径 13
（二）设置进退刀 14
（三）设置切削参数 15
总结 17
致谢 18
参考文献 19
引言
起落架是飞机的一个重要附件装置，是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必须的支撑系统，假如没有这个支撑系统，飞机便不能自如又稳定地完成在地面上的各种动作。飞机起飞时，可根据飞行性能回收起落架。[1]
起落架装置是任何飞机上非常重要的支撑和操纵部件，在飞机的安全起降过程中有着极其重要的任务[2]。起落架服役情况下的状况、性能和可靠性直接影响飞机起降过程的稳定性，严重的将直接威胁乘客的安全[3]。
1906年至14BIS成功飞行的飞机外观像现代起落架。随着起落架的设计结构优化，材料工艺的发展，加工技术的进步，无论是在起飞前地面上滑行还是在落地着陆，飞机的性能都有了很大的提高[4]。
本文介绍的侧支撑零件便是支撑杆支柱式起落架的组成之一，这种起落架的主要部件包括减震器、收缩器、侧支撑杆、扭臂和车轮。相比较于简单支柱式，支撑支柱起落架是一个或多个侧支承杆。在收放过程中，侧支撑杆起到收放起落架的作用。 一、飞机起落架侧支撑的数字化设计
（一）零件应用场合
本课题分析的对象支撑杆支柱式起落架中有上侧撑杆和下侧撑杆，其作用是使起落架保持在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
下降位置，锁止机构位于侧支柱和反作用连杆之间。侧支柱的位置由锁芯控制，从而实现起落架的欠锁机构。侧支撑在起落架的位置如图11所示。
/
图11主起落架结构组成
（二）零件的绘制
利用CATIA零件三维建模模块完成产品的建模，建模主要思想是基于布尔运算进行实体特征建模。具体绘制步骤如下：
在草图基础上，单击选择凸台命令绘制出高度为200mm的凸台，如图12所示。
/
图12几何体一
在第一步的基础上双向拉伸400mm的凸台，如图13所示。再将第一步和第二步。
/
图13几何体二
通过布尔运算将上述两部分交叉得到的基本图形，如图14所示。
/
图14几何体三
最后，利用特征建模思想对零件进行一系列布尔运算，得到了零件的细节特征，包括喷嘴、型腔、圆角、叉口等，最后得到了零件模型如图15所示。
/
图15零件实体
（三）工件选材
本课题所分析的飞机起落架侧支撑主要用于航空领域，以达到抗高温的作用。按照其要求，保证能达到优异的力学性能和腐蚀性能。而300M合金钢就具有这两个特点，并广泛应用于航空行业。
300M钢是在4340钢基础上调整材料内的元素所占比例，制备出来的超高强度结构钢, 该钢强度高、韧性好、耐应力腐蚀性能好、固有疲劳强度高、断裂韧性高等优点。
二、加工工艺分析
（一）工序划分
零件的加工选用300M钢精密锻件作为毛坯件，毛坯料模型如图21所示。
/
图21毛坯
通过分析零件的图纸关键尺寸、技术要求，车间内现有夹具情况，并综合考虑现有机床、刀具情况，制订加工步骤可以分为5步。
从图纸分析中可以看出，其中将结合面精度要求较高的端面分为粗加工和精加工两个步骤完成，其余加工部分采用粗加工、半精加工和精加工完成。
步骤一：根据加工工艺编制规范，基准应为先加工面，基准面加工完成用于随后的处理和检验标准，这里我们命名为工序10。如图22所示。
/
图22工序10
步骤二：加工零件的表面，这里我们命名为工序20。如图23所示。
/
图23工序20
步骤三：加工腔体和喷嘴的内部，这里我们命名为工序30。如图24所示。
/图24工序30
步骤四：精加工配合端面，这里我们命名为工序40。如图25所示。
/
图25工序40
步骤五：对油嘴口边缘进行倒圆角加工，这里命名为工序50。如图26所示。
/
图26工序50
（二）零件基准的确定
机械制造中所说的基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的哪些点、线、面。按照其功能和作用的不同可分为设计基准和工艺基准。
设计基准
设计基准是用于确定零件图中其他点、线和面位置的基准。
工艺基准
零件在加工工艺过程所用的基准为工艺基准。[7]
可用作设计基准和流程基准的主要特征有：轴肩平面、主要加工面、端面、对称的面、中轴线等，或根据实际图纸要求和根据零件要求加工情况选择合适的基准。
根据侧支撑零件设计要求，选取孔基准A作为设计基准。如图27所示。
/
图27零件局部剖视图一
选用的辅助基准如图28所示。
/
图28零件局部剖视图二
(三)夹具的选择
夹具是机械加工中不可缺少的一种工艺设备，夹具的安装位置的选择以及零件在夹具安装过程中的精度保证，将直接影响零件的加工质量。选择合适的夹具能起到以下几点作用：
目录
引言 4
（一）零件应用场合 5
（二）零件的绘制 5
（三）工件选材 6
二、加工工艺分析 7
（一）工序划分 7
（二）零件基准的确定 8
(三)夹具的选择 9
（四）刀具的选择 10
（五）加工设备的选择 11
三、数控编程 12
（一）刀具设置 12
（二）确定刀具路径 13
（二）设置进退刀 14
（三）设置切削参数 15
总结 17
致谢 18
参考文献 19
引言
起落架是飞机的一个重要附件装置，是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必须的支撑系统，假如没有这个支撑系统，飞机便不能自如又稳定地完成在地面上的各种动作。飞机起飞时，可根据飞行性能回收起落架。[1]
起落架装置是任何飞机上非常重要的支撑和操纵部件，在飞机的安全起降过程中有着极其重要的任务[2]。起落架服役情况下的状况、性能和可靠性直接影响飞机起降过程的稳定性，严重的将直接威胁乘客的安全[3]。
1906年至14BIS成功飞行的飞机外观像现代起落架。随着起落架的设计结构优化，材料工艺的发展，加工技术的进步，无论是在起飞前地面上滑行还是在落地着陆，飞机的性能都有了很大的提高[4]。
本文介绍的侧支撑零件便是支撑杆支柱式起落架的组成之一，这种起落架的主要部件包括减震器、收缩器、侧支撑杆、扭臂和车轮。相比较于简单支柱式，支撑支柱起落架是一个或多个侧支承杆。在收放过程中，侧支撑杆起到收放起落架的作用。 一、飞机起落架侧支撑的数字化设计
（一）零件应用场合
本课题分析的对象支撑杆支柱式起落架中有上侧撑杆和下侧撑杆，其作用是使起落架保持在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
下降位置，锁止机构位于侧支柱和反作用连杆之间。侧支柱的位置由锁芯控制，从而实现起落架的欠锁机构。侧支撑在起落架的位置如图11所示。
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图11主起落架结构组成
（二）零件的绘制
利用CATIA零件三维建模模块完成产品的建模，建模主要思想是基于布尔运算进行实体特征建模。具体绘制步骤如下：
在草图基础上，单击选择凸台命令绘制出高度为200mm的凸台，如图12所示。
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图12几何体一
在第一步的基础上双向拉伸400mm的凸台，如图13所示。再将第一步和第二步。
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图13几何体二
通过布尔运算将上述两部分交叉得到的基本图形，如图14所示。
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图14几何体三
最后，利用特征建模思想对零件进行一系列布尔运算，得到了零件的细节特征，包括喷嘴、型腔、圆角、叉口等，最后得到了零件模型如图15所示。
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图15零件实体
（三）工件选材
本课题所分析的飞机起落架侧支撑主要用于航空领域，以达到抗高温的作用。按照其要求，保证能达到优异的力学性能和腐蚀性能。而300M合金钢就具有这两个特点，并广泛应用于航空行业。
300M钢是在4340钢基础上调整材料内的元素所占比例，制备出来的超高强度结构钢, 该钢强度高、韧性好、耐应力腐蚀性能好、固有疲劳强度高、断裂韧性高等优点。
二、加工工艺分析
（一）工序划分
零件的加工选用300M钢精密锻件作为毛坯件，毛坯料模型如图21所示。
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图21毛坯
通过分析零件的图纸关键尺寸、技术要求，车间内现有夹具情况，并综合考虑现有机床、刀具情况，制订加工步骤可以分为5步。
从图纸分析中可以看出，其中将结合面精度要求较高的端面分为粗加工和精加工两个步骤完成，其余加工部分采用粗加工、半精加工和精加工完成。
步骤一：根据加工工艺编制规范，基准应为先加工面，基准面加工完成用于随后的处理和检验标准，这里我们命名为工序10。如图22所示。
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图22工序10
步骤二：加工零件的表面，这里我们命名为工序20。如图23所示。
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图23工序20
步骤三：加工腔体和喷嘴的内部，这里我们命名为工序30。如图24所示。
/图24工序30
步骤四：精加工配合端面，这里我们命名为工序40。如图25所示。
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图25工序40
步骤五：对油嘴口边缘进行倒圆角加工，这里命名为工序50。如图26所示。
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图26工序50
（二）零件基准的确定
机械制造中所说的基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的哪些点、线、面。按照其功能和作用的不同可分为设计基准和工艺基准。
设计基准
设计基准是用于确定零件图中其他点、线和面位置的基准。
工艺基准
零件在加工工艺过程所用的基准为工艺基准。[7]
可用作设计基准和流程基准的主要特征有：轴肩平面、主要加工面、端面、对称的面、中轴线等，或根据实际图纸要求和根据零件要求加工情况选择合适的基准。
根据侧支撑零件设计要求，选取孔基准A作为设计基准。如图27所示。
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图27零件局部剖视图一
选用的辅助基准如图28所示。
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图28零件局部剖视图二
(三)夹具的选择
夹具是机械加工中不可缺少的一种工艺设备，夹具的安装位置的选择以及零件在夹具安装过程中的精度保证，将直接影响零件的加工质量。选择合适的夹具能起到以下几点作用：
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