复习思考题 (飞行器制造工艺与装备)答案

1.简述飞行器产品的特点。

答：1、零件数量大、品种多2、外形复杂，精度要求高3、零件尺寸大，刚度小4、材料品种多、新材料应用比例大5、结构不断改进，产品变化范围大2.板料的下料方法有哪些？各有何优缺点？答：剪裁：速度快,可剪大尺寸板料,不用冷切液,属于无屑加工，但只能剪裁板料，一次只能剪裁一块;铣切：适用于数量较大，外形为曲线的展开料；冲裁：剪切面上有毛刺，带有明显锥度，表面粗糙度高，工件尺寸精度较差；锯切：精度不高，锯切后边缘都需要手工或机械加工进行打磨；熔切：容易切割出曲线形状及内凹轮廓，切割断面质量、精度随切割方法不同差距很大。

3.考虑图示冲压件的冲压工艺，画出模具草图P194.我们常说的复合材料是指哪些材料？答：纤维、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。

5.环氧树脂有何特点和用途？答：特点：形式多样、固化方便、粘附力强、收缩性低、良好的力学性能、高电性能、化学和尺寸稳定性高、耐霉菌。

用途：涂料、复合材料、粘接剂、6.玻璃纤维在玻璃中主要起什么作用？答：绝缘7.什么是钣金零件的冲压工艺？根据通用的分类方法，它是如何分类的？答：利用冲压设备和模具实现对金属材料的加工。

分类：材料的分离和成形8.冲裁时，按照模具完成工序的程度不同，可分为几种形式？各种类型的优点和缺点？答：单工序模：每一行程只能完成一个冲裁工序，使用可靠精度高，寿命长，安装方便，在大量成批生产中广泛应用；连续模：每一行程可以完成一个完整的多工序零件，生产率高，工件精度高，减少了模具和设备的数量适用于大批生产的小型冲压件；复合模：生产率高，结构复杂，成本高，适用于成产批量大。

精度要求高的零件。

9.钣金零件弯曲时，出现的主要问题是什么为什么采取什么措施解决？答：回弹。

弯曲过程是弹性和塑性变形兼有的变形过程，由于外层纤维受拉，内层纤维受压，卸载后产生角度和曲率的回弹。

解决措施：补偿法、加压法、加热校形法及拉弯法。

10.什么是胀形？胀形时，材料出现的容易问题是什么？拉伸时容易出现什么问题？如何解决？答：在外力作用下使板料的局部材料厚度减薄而表面积增大，或将直径较小的筒形或锥型毛坯，利用由内向外膨胀的方法，使之成为直径较大或曲母线的旋转体零件的加工方法称为胀形。

问题：毛料拉伸破裂。

抹润滑油。

11.什么是蒙皮的拉形工艺？蒙皮拉形时，容易出现的问题是什么？如何控制？答（1）拉形是板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下，随着拉形模的上升，板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形，使板料与拉型模逐渐贴合的成型方法。

（2）拉裂和起皱（3）防止拉裂：控制一次拉形变形量。

防止起皱：使12.夹头钳口曲线尽量符合模具两端对应曲面的剖面形状13.什么是复合材由什么组成制备过程包括哪些内容？答：复合材料是用适当的方法将两种或两种以上的不同材料组合在一起构成的性能比其组成材料优异的一类新型材料。

组成：聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。

制备过程：14.复合材料的特点？复合材料的制备特点？答：材料具有可设计性、比强度高及比刚度大、抗疲劳性能好、高温性能好、制造工艺简单、结构可实现功能智能化。

特点：材料成形和构件成形同时完成；采用多种性能不同，加工特性不同成本不同的材料作为组分材料；材料性能、几何成形和成本受成形过程影响，故应在设计阶段及早确定构件的成形工艺路线。

15.现代飞行器中，逐渐用整体壁板代替装配壁板，简述这种结构的好处、常用的成形方法和加工方法。

答：整体壁板的优点是：材料分配合理，强度质量比高，稳定性好，疲劳寿命长，外形准确，表面光滑，密封性好，适合于高速飞行等。

常用的成型方法：大型整体壁板的成型技术主要有压弯、滚弯成形和喷丸成形。

常用的加工方法：（1）数控铣切加工（2）化学铣切15.壁板的压弯工艺和滚弯工艺有何不同？答：壁厚小、易于成型的圆柱面和圆锥面壁板可用滚弯成形法；厚壁板、部分变截面壁板、变形复杂的壁板，则可以采用增量压弯成型方法。

16.钣金零件成型过程中，为什么要进行热处理？常用的热处理方法是什么？答：从零件的使用角度看，要求材料具有良好的机械性能，从制造角度看，要求材料具有良好的工艺性能，为使金属工件达到所需的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺是必不可少的。

方法：退火、正火、回火、淬火。

17.飞行器蒙皮外形要求准确，制造时一种工艺方法往往很难满足工艺要求，因此常用几种方法组合，常见的组合方式有哪些?每种组合主要用于什么情况？1滚弯和闸压成形，用于机翼前缘蒙皮，2滚弯与拉形成形，用于材料较厚的零件，3拉形与落压成形，用于座舱整流罩零件18.飞行器中大量使用复合材料，简述复合材料制备的技术特点。

因为纤维平直状态承载与传力最佳，故复合材料适合制造各种平板、小曲率板。

（1）复合材料屈曲对疲劳、损伤性能的影响难以评估，因而一般限定了复合材料主结构梁承载时不允许腹板失稳。

（2）复合材料层合板不宜开孔。

（3）整体化结构形式。

19、什么是材料的分离工艺？举例说明？分离工序是在坯料在冲压力作用下变形的部分应力达到疲劳极限以后使坯料发生断裂而产生分离，举例：剪裁、冲裁。

20、什么是拉伸工艺？什么是拉伸系数？什么情况下采用拉伸工艺使材料成型，过程中注意哪些问题？答：拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程。

拉伸系数是m=d/D0. 。

圆筒形、阶梯形、球形、锥形、抛物线形、盒形和其他不规则形状的薄壁零件可以用拉伸工艺。

过程中应注意的主要问题是突缘起皱与筒壁拉裂。

21、什么是化学铣削工艺？有何优缺点？飞行器上，什么样的零件适合用这种工艺？答：化学铣切是将金属坯料浸没在化学腐蚀中，利用溶液的腐蚀作用去除表面的金属的工艺方法。

缺点是：化学铣切出来的筋条根部总有一个半径与腐蚀加工神的大体相当的圆角，腐蚀深度愈大，圆角也愈大，因而增加了壁板的质量。

优点是：化学铣切是飞机制造和宇航工业上一种重要的比不缺少的加工方法，特别是对成形零件的加工既可靠又有效。

范围：飞机机翼前缘、机身壁板、变厚度蒙皮，液体火箭推进剂箱体等零件适合于用这种工艺22．什么是爆炸成形？适合用在什么场合？答：利用炸药作为能源释放出的能量产生高温高压气团，通过水等介质产生冲击波，迫使毛料向模腔运动而成形。

适用于运载火箭上各种形状的大型铝制舱壁、压力容器上的圆盖、锅炉的顶板、热交换器中的凸状通风板以及铝制大型反射器。

23、什么叫喷丸成形？有什么优缺点？什么情况下适用这种工艺？喷丸成形技术是利用高速弹丸流撞击金属板的表面，使受喷表面及其下层金属材料受挤压产生塑性变形而向四周延伸，表面面积扩大，从而逐步使板材发生向受喷面凸起的弯曲变形，并达到所需外形的一种成形方法。

优点：（1）成本低，无需成型模具、生产准备周期短、场地占用少、零件尺寸不受设备喷丸室大小的限制（2）品质高，具有延长制件疲劳寿命、提高制件抗耐腐蚀性能的潜质。

（3）既可以成形单曲率零件，也可以成形复杂双曲率零件。

缺点：球面变形趋势、变形有限、限制条件苛刻、影响因素繁多。

适用范围：用于大型整体壁板类的成形。

24. 飞行器中大量使用复合材料，简述复合材料性能特点。

材料具有可设计性、比强度高及比刚度大、抗疲劳性能好、高温性能好、制造工艺简单、结构可实现功能智能化。

25.液压成形是指采用液态的水或油作为传力介质，用软凸模或凹模代替刚性的凸模或凹模，使坯料在传力介质的压力作用下与凸模或凹模铁盒的过程。

优点：1、成形极限高；2、尺寸精度高、表面品质好；3、成形工序少，成本低。

缺点：1、凹模型腔内的液压压力会对凸模下行产生阻抗作用；2、由于液体的应用，密封问题必须考虑；3、生产效率不如传统工艺高。

适用范围：适合于在一道工序内成形复杂性状的薄壳结构零件。

25.蒙皮零件的结构特点：结构尺寸大，相对厚度小，刚性差，外形要求准确。

主要的成形方法：1、蒙皮压弯成形；2、蒙皮滚弯成形；3、拉形；4、落压成形。

装配设计部分：1.当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，从动件出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或时快时慢的现象。

这种在低速运动时产生的运动不平稳现象，称为爬行。

原因：如法向载荷过大，滑动系统弹性元件刚度较小，滑动副间静、动摩擦力之差较大，摩擦系数和相对滑动速度曲线具有下降特性等。

危害：爬行会显著降低工件的加工精度。

措施：防止爬行的措施主要是改善滑动副间的摩擦特性，提高系统传动链的刚度，增加系统的阻尼和减轻滑动部件的重量2.超速现象：不工作的小齿轮高速空载旋转的现象。

举例说明：离合器变速机构。

3.主轴部件设计时，应该满足哪些基本要求？答旋转精度高，刚度大，承载能力强，抗震性好，速度性能高，摩擦功耗小，噪音低，寿命长。

4.三线一点指：三线——传动轴、转速、传动线；一点——转速点。

传动轴数目；各传动轴的转速级数、转速值、及传动路线、变速组的个数及传动顺序、各变速组的传动副数及传动比值、变速规律（级比规律）等。

5.机床导轨的形式：燕尾形导轨：可承受倾覆力矩，结构紧凑，但刚度差。

圆柱形导轨：配合精度高，但不能补偿间隙。

矩形导轨：结构简单，制造、修理方便，承载能力大，刚度高；但不能自动补偿间隙。

三角形导轨：导向精度高，能够自动补偿间隙。

6. 通常所说的工艺装备都包括哪些？工艺装备：刀具，卡具，测量器具，模具。

7．机床的主传动系统设计时，要考虑相对转速损失的问题，为什么？当机床主传动转速范围一定时，公比φ越小，相对转速损失如何变化？此时转速级数怎样变化？.答：某一工序要求的合理转速为n，但是在Z级转速中没有这个转速，即nj<n<nj+I。

考虑刀具寿命，一般选nj（使用转速），这就造成了转速损失“n-nj”。

当转速范围一定时，φ小，则相对转速损失小，但变速级数将增加，变速箱结构复杂；8.设计机床支承结构时，各种支承件的截面积相同的情况下，空心和实心、圆形截面和方形界面比较，哪一个有更高的强度，哪一个有更好的刚性？以承受转矩为主和以承受弯矩为主时，分别应该采用哪种结构形式更为理想。

空心>实心，方的>圆的（抗弯），圆>方（抗扭）。

9. 机床主传动系统设计时，要确定变速范围R n、公比φ、转速级数Z，请用公式写出它们之间的关系。