面向航空液压附件的热处理CAPP系统

1 概述

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。

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)航空结构钢大量采用调质处理，以获得较高的抗疲劳性能；
(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；
(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；
(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；
(5)航空用马氏体不锈钢采用“洋火+回火”处理。

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。

2 系统的功能及其主要技术指标

2.1 系统的功能

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。

2.1.1 热处理工艺设计

本系统设计了四种热处理工艺模式：

·摔火+回火
·摔火+冷处理+回火
·渗碳+高温回火
·渗氮处理

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。

(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。

(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。

(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。

图1 材料与热处理种类的关系

(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。

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。

2.1.2 热处理工艺管理

本系统的工艺管理功能包括：查询、修改、保存和打印。

(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。

(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。

(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。

(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。

2.2 系统的主要技术指标

(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；
(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；
(3)实现热处理工艺规程的信息存储和再利用；
(4)对工艺规程进行操作前，支持预浏览功能；
(5)支持工艺卡片的打印输出。

3 系统的工作流程

本系统采用模块化设计，其工作流程如图2所示。

图2 系统的工作流程图

(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。

(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。

(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。

(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。

4 结语

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。