火箭弹战斗部壳体机械加工工艺规程及夹具设计

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1、目录1绪论11.1课题研究的目的和意义11.2国内外类似制件的工艺现状21.3本文的主要工作42机械加工工艺规程设计52.1零件的分析52.1.1零件图纸52.1.2零件的工艺性52.2生产纲领与生产类型62.3毛坯62.4拟定工艺路线62.4.1定位基准62.4.2表面加工方法72.4.3加工阶段的划分与整合72.4.5加工顺序的安排82.5工序设计92.5.1加工余量的确定92.5.2工序尺寸与公差计算92.5.3机床及工艺装备102.5.4时间定额122.6编制工艺卡143夹具设计153.1准备工作153.1.1设计任务及工艺状况153.1.2现有机床设备规格153.1

2、.3相关工序情况173.1.4类似制件生产中的常见问题173.2确定设计方案17第II页共Ⅱ页3.2.1多种设计方案173.2.2设计方案的确定203.3结构草图与相关计算223.3.1结构草图的改进过程223.3.2相关计算233.4总图绘制与校对273.5零件图的绘制与校对273.6本章小结274结论28参考文献29致谢30第II页共Ⅱ页1绪论1.1课题研究的目的和意义战斗部壳体是火箭弹弹体的重要组成部分。它的主要功用是用来装载火工品，连接火箭帽、固体发动机等其它部件，并承受它们的载荷[1]。火箭弹战斗部壳体为内部装载的火工品提供正常工作条件的，如气压、温度、湿度和耐振性

3、等要求；火箭弹产品战争储备量很大，要求全弹各壳体，尤其是战斗部壳体，具有耐储运等特点[2]。由于战场环境的不断改变，各类型，各用途的火箭弹层出不穷，并由单一用途向多用途，多功能的方向发展，产品更新换代的年限呈减短趋势；近年来随着我国国防战略的转移，军工生产订单呈多品种，小批量的态势[3]；所以这类产品的加工工艺研究就要强调技术的继承性、设备的通用性。作为传统加工工艺的机加工在导弹舱体制造中主要有两种方式：1.如空射火箭弹、单兵火箭弹、防空火箭弹等小型火箭弹的机加工多采用厚壁管材作为毛坯，经过机械加工而成[2]；2.一些稍大型火箭整体舱体的加工多采用旋压（拉深）毛坯由机加工精加

4、的方式制造，而由于旋压与拉深相比具有模具简单、制造工序少等优点，所以旋压后机加工方式被更多的采用。作为一种传统的加工方法，机加工与它的前道工序——新兴的旋压加工相比，所消耗的工时更多，生产率更低，严重地阻碍了大批量生产，从而也就影响了整个火箭生产过程，成为“木桶的最低边”。虽然目前无加工余量的净成型和近净成型技术有所发展，但远未普及，目前的技术水平仅仅能加工外形简单的小型零件，且需要配备专用的大型压力机、加热设备和高精度模具，在火箭舱体制造过程中难以实际应用，机加工成为目前火箭弹制造过程的一种必备手段，暂时还很难被完全取代，所以研究火箭加工中的高效机加方法具有很重要的现实意义

5、。与普通零件的机加工相比，火箭弹战斗部壳体的机加工具有许多新的特点，加工难度极高。首先、由于壳体为火箭弹承力部件，且外表面对空气动力有较大影响，对火箭弹性能影响较大，加工部分为战斗部壳体与其它舱段连接部分，所要求的加工精度非常高，对工人的技术水平要求很高，加工质量不易保证并且易产生质量分布不均；其次、火箭弹战斗部壳体是回转零件，宜采用车削方式加工，因为是典型的薄壁工件，在夹紧力、切削力和切削热作用下极易变形[4,5]。再次、该课题中的火箭弹战斗部壳体毛坯是较长的筒形件，它的一端是封闭的，就算在后续工序中机加出顶尖顶紧工艺孔，也会因孔径太小而使得镗削底孔困难，故只能采用悬臂式夹

6、具来夹装，但是还可能产生夹具体悬臂部分挠向刚度不足的问题[6]，等等。铝合金薄壁零件在车削加工中比较棘手的问题就是零件刚性（径向刚性）差，强度弱，在夹装后极易产生变形，不仅造成零件的圆度误差，还容易导致切削振颤，使零件的表面粗糙度、形位误差进一步增大，难以保证零件的加工质量和加工效率[7]第Ⅱ页共Ⅱ页。加之铝合金本身强度、硬度较低，容易夹伤零件表面[8]，使得零件的夹紧也很难掌握。而如果在工装上夹得不紧，在车削时工件容易打滑，有可能使零件松动而报废[7,9]。故而只有采用涨紧式夹具来装夹工件内圆表面，才能大大增加夹紧接触面积，有效的防止变形，提高加工质量[10]。综上所述，对

7、旋压后火箭战斗部壳体加工方法的研究，实际上就是对薄壁长筒零件加工方法的探讨；反过来说，对火箭弹战斗部壳体的高效率、低成本的机加对民用类似零件的生产也具有很大的现实意义。而需解决的首要问题就是如何减小夹装力对工件变形的影响[11]，尤其是减少工件所受非均匀径向力对工件变形的影响[12]。1.2国内外类似制件的工艺现状总体来说，国外的加工方法是建立在很高级很先进的加工设备上，或采用复杂的工艺来完成对此类零件的加工；国内加工方法暂时在设备通用性方面还有一定的不足，还要有一个发展的过程。(1)高速铣削在美国雷声