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面向航空液压附件的热处理CAPP系统
; z m; F( \1 Z/ t1 概述
* p/ c9 G: C- L4 n1 M本系统的研究对象一航空液压附件主要指各种辅助动力装置,是航空机载设备的重要组成部分。这类产品在性能上要求向高压、大流量、高转速和高容积效率等方向发展。因此,其零件在结构上要求小型化,在质量上则要求有较高的可靠性。 & @$ Z& ?/ @3 K s. u W2 d7 U, k
在航空液压附件中,各零部件的特点是体积小而精度高,在工作中需承受复杂的服役条件。因此,在选材和确定热处理要求方面,应保证其具有较高的强度、良好的韧性、较高的耐磨性和尺寸稳定性。其热处理工艺主要有以下几个特点: 1 m$ m( n- ? t2 [
(1)航空结构钢大量采用调质处理,以获得较高的抗疲劳性能;
. s; J8 Y7 z3 O. s: \& ?' A6 p(2)广泛应用等温洋火,以获得良好的综合机械性能,并应尽量减少洋火畸变;
* O/ u) w/ W/ I, c2 Y(3)为获得高的耐磨性和抗疲劳性能,广泛采用渗碳和渗氮等化学热处理; - U; I" x$ E. x4 N8 p
(4) 为满足抗高温氧化、抗腐蚀性能要求,采用渗金属(如渗铝、渗硅等)工艺; 0 h( U: @# z" }. O
(5)航空用马氏体不锈钢采用“洋火+回火”处理。 1 h! @- c* \) I
本系统以制造航空液压附件的材料及其热处理作为研究方向,在Windows XP 的平台上,以Visual Basic 6.0 、Access 2002和Volo View 等为开发工具,采用模块化设计,使航空金属材料、热处理参数数据库和工艺规程数据库连接成统一的整体。实现对洋火、回火,渗碳和渗氮等热处理的计算机辅助工艺设计与管理。 + C ^# _; [/ T
2 系统的功能及其主要技术指标 . C) E7 R4 Y. Y
2.1 系统的功能
2 j2 _2 L( ]% _ Z4 K研究的面向航空液压附件热处理CAPP 系统主要具有两大功能:热处理工艺设计和热处理工艺管理。 5 N+ n7 d- P; j) v0 \" J# I" m
2.1.1 热处理工艺设计 . b0 D/ S j0 u1 ?
本系统设计了四种热处理工艺模式: 8 y( I& N9 C/ @: o) P
·摔火+回火 0 g% [7 \( G7 O
·摔火+冷处理+回火 3 S8 V9 e. Z$ `8 f1 v
·渗碳+高温回火
! H. `% t$ ]7 S9 ]·渗氮处理 $ t( H, @; U- D8 L6 s
使用时,用户首先需调入热处理零件的工序附图、输入零件的基本信息,选择材料牌号、工艺种类以及热处理技术要求,然后,由系统自动进行工艺决策,并连接相应的数据库,最后生成可输出的工艺规程。其主要内容为:零件示意图、零件基本信息、工艺参数、热处理技术要求以及验收和检验项目等内容。
2 j, j& c% F; I(1)零件示意图:本系统可以直接调入由冷工艺提供的、用AutoCAD 绘制的零件工序附图。 - N% Q6 P' w! Y
(2) 热处理零件基本信息:包括零件件号、零件名称、产品型别、工艺版次、工艺页码、委托加工单位以及工序编号等。
: X4 H8 U# i% J(3)材料牌号和热处理种类的选择:本系统适用材料的范围为航空结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢、马氏体不锈钢、渗碳钢和渗氮钢等常见的航空金属材料,其对应的热处理种类如图1 所示。- U9 R% A) G4 Y& k7 }% l/ n
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(4)热处理技术要求:在本系统中,用户对零件提出的热处理技术要求包括:硬度、渗碳或渗氮层有效深度,以及其它检验项目、硬度计种类和检查硬度的比例等相关内容。
^9 }# Y' ~- O( ^$ A系统根据用户选择的技术要求和其它信息,可自动连接热处理参数数据库并运用相应的决策方法,直接生成图文并茂的工艺规程。 5 ]/ ?* i7 O @* Z- t0 `
2.1.2 热处理工艺管理 . r" i6 v6 N2 R
本系统的工艺管理功能包括:查询、修改、保存和打印。 5 j" M% {2 D4 t' w
(1)查询:用户需输入所查询的零件件号及工艺规程页码,系统自动从工艺规程数据库中检索出相应的工艺规程,并显示在计算机屏幕上。 8 D# ]# w& ?. O
(2)修改:对设计出来的工艺规程如需修改,用户可根据权限对工艺规程中的相关参数进行修改,以确保热处理工艺规程的正确性。
g, Y) G: m3 A9 ~& E! P6 {. {(3)保存:工艺规程经确认后,系统将自动更新工艺规程数据库,以供后续的查询和打印。
# o* V& _" B; O) _: @ R2 H(4)打印:工艺规程经设计或修改并保存后,可直接输出至打印机,打印出图文并茂的热处理工艺卡片。
# U) P; J) h) V* L2.2 系统的主要技术指标 2 A5 |" m' D p+ z2 f7 R
(1)能使捷地输入零件的基本工艺信息,并从AutoCAD 图形文件中提取工艺附图; : N J3 {2 b% j8 M8 z/ w9 t1 l) I
(2)在“100%所见即所得”的界面中围绕零件的热处理要求,给每个零件编制出标准的热处理工艺规程;
S; |: ]0 A* N7 {* w$ D8 S9 l. N! X! I(3)实现热处理工艺规程的信息存储和再利用;
" A8 ^0 ?* V2 r; {9 }(4)对工艺规程进行操作前,支持预浏览功能;
6 p5 {! w3 M a(5)支持工艺卡片的打印输出。
8 d+ I( d# X1 u3 系统的工作流程 $ q4 g8 E0 q- a8 f+ a2 F. [/ p
本系统采用模块化设计,其工作流程如图2所示。
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2 ?" ^) W2 O; d9 V/ t(1)热处理零件的基本信息包括:零件件号、零件名称、产品型别、工艺版次、工艺页数、工艺页次、委托单位和工序号等。
8 Y% M5 d' ]* n(2)对于调质钢、弹簧钢、马氏体不锈钢和滚动轴承钢,摔火要求包括:热处理硬度、零件的最大厚度或条件厚度、零件剩余加工余量、摔火工装、装炉量、检查硬度的硬度计、检查硬度的比例以及其它检验项目。 ' |. D# Q; a; u2 U/ e1 [
(3)渗碳热处理要求包括:渗碳前的验收项目、渗碳层深度、渗碳后的表面硬度、渗碳装炉量、检查硬度的硬度计、检查硬度的比例以及其它检验项目等。 ) n/ _0 J* W- B8 G1 C# t; j
(4) 渗氮热处理要求包括:渗氮前的验收项目、渗氮层深度、表面及中心硬度、渗氮检验类别、检查硬度的硬度计、检查硬度的比例以及其它检验项目等。
2 x0 l0 u3 u/ Q' I4 e& \$ Y4 结语
7 A( D) i3 X8 Q$ b介绍了面向航空液压附件的热处理CAPP 系统,用户可利用汉化界面,便捷地完成从工艺设计到工艺管理等一系列功能。采用该系统,可大大提高热处理工艺人员的工作效率,缩短生产准备时间,保证了工艺设计的规范性和一致性,有利于推行热处理工艺标准化,从而提高产品的质量和企业的经济效益。 |
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