惯性器件常用材料及其加工特点
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1、惯性器件常用材料及其加工特点惯性器件常用材料及其加工特点 11S008XXX XXX惯性器件一种惯性测量装置，可以测量角运动参数，平移运动加速度。它将测得的数据传给计算机进行运算，获得运动物体的速度和位置 。 其中最有代表性的就是陀螺仪，它是卫星，火箭飞机等的重要部件。1.1 惯性器件的常用材料及其应用1.2 铝合金及其加工特点1.3 铍材及其加工特点1.4 磁性材料及其加工特点1.5 弹性材料及其加工特点惯性器件常用材料及其加工特点飞行器惯性器件制造技术惯性器件的常用材料及其应用惯性器件的常用材料铝 合 金铍 材弹性材料磁性材料钢 材其它材料纯铝防 锈 铝 合 金硬铝合金超 硬 铝 合 金铸
2、铝合金碳 素 结 构 钢碳 素 工 具 钢合 金 结 构 钢不锈钢电 工 用 纯 铁电 工 用 硅 钢 片铁 镍 软 磁 合 金磁滞合金铝镍钴永磁合金稀土钴永磁合金铍青铜弹性合金弹簧钢钛合金贵金属非金属飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.1 防锈铝合金的特性2.2 硬铝合金的特性2.3 超硬铝合金的特性2.4 AL-Si系铸造铝合金的特性2.5 AL-Cu系铸造铝合金的特性2.6 铝合金的热处理2.7 铝合金的切削加工特点飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.1 防锈铝合金的特性 主要指Al-Mg系和Al-Mn系合金，代号LF，常用牌号LF2、LF6、LF21 优 点：具有适中的
3、强度，优良的塑性，易于拉伸、冲压成形，易于 焊接，抗腐蚀性能较好。 缺 点：热处理强化效果很弱，可通过冷变形的方法进行材料强化处 理，如碾压、拉拔等。 应 用：制造陀螺稳定平台和惯性仪表的外罩，也可制造受力较小的 支架和垫片等零件飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.2 硬铝合金的特性 主要指Al-Cu-Mg系合金，代号LY，常用牌号LF2、LF6、LF21 优 点：具有适中的强度，优良的塑性，易于拉伸、冲压成形，易于 焊接，抗腐蚀性能较好。 缺 点：热处理强化效果很弱，可通过冷变形的方法进行材料强化处 理，如碾压、拉拔等。 应 用：制造陀螺稳定平台和惯性仪表的外罩，也可制造受力较小的
4、支架和垫片等零件飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.3 超硬铝合金的特性 主要指Al-Cu-Mg-Zn系合金，代号LC，常用牌号LC4 优 点：在铝合金中具有最高的强度，淬火-人工时效后b=0.6GPa。 缺 点：塑性比一般硬铝低，金相组织稳定性差。 应 用：制造螺旋泵的壳体、阶梯轴和泵盖等零件飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.4 AL-Si系铸造铝合金的特性 铝-硅合金是常用的铸铝合金，代号ZL-1，常用牌号ZL101、ZL104 优 点：流动性好、收缩率低，具有优良的铸造性能，适用于铸造形 状复杂的零件。 缺 点： 应 用：制造仪表的底座、壳体、框架、支架等零件飞行器惯性
5、器件制造技术铝合金及其加工特点2.5 AL-Cu系铸造铝合金的特性 铝-铜合金是一种高强度铸铝合金，代号ZL-2，常用牌号ZL201 优 点：具有良好的综合力学性能，合金的固熔体成分随温度显著变 化，能获得良好的热处理效果，显著提高合金的力学性能。 缺 点： 应 用：制造陀螺稳定平台的台体、框架等零件飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.6 铝合金的热处理 在铝合金零件的生产过程中，对材料或零件进行热处理，不仅是改善材料工艺性的需要，而且是消除应力、稳定组织、稳定尺寸、保证产品精度的重要措施。 退火处理：410450,使合金组织发生再结晶，由硬化状态转变成软 化状态，提高材料的塑性，易于
6、成形加工。 回火处理：130以下，消除加工应力。 人工时效： 175，消除加工应力、提高稳定性 淬火处理：提高材料的强度和硬度，获得优良的力学性能和稳定的结 晶组织 稳定处理：加热175，低温箱冷却- 60、干冰冷却- 78、液氮冷 却-196。循环交替进行。飞行器惯性器件制造技术铝合金及其加工特点2.7 铝合金的切削加工特点1） 硬度和强度低，可采用较大的切削用量，可不使用冷却润滑液，切削 性能较好，加工效率高；但工件表面易产生碰伤、划伤和变形；2） 弹性模量小，在切削力和夹紧力的作用下，易产生较大的弹性变形和 塑性变形，高精度零件的加工尺寸容易发生变化；3） 结晶组织均匀，硬度和强度低，有
7、利于采用天然单晶金刚石刀具进行 精密/超精密切削加工；4） 导热系数大，切削温度低，刀具磨损小，有利于延长刀具寿命和控制 零件的尺寸精度；5） 熔点低，容易产生积屑瘤，影响零件尺寸精度和表面质量。飞行器惯性器件制造技术材 料牌 号应 用 举 例纯铝L4定框架、动框架、电位计芯杆防 锈 铝 合 金LF6外壳LF21外壳、支架硬铝合金LY11马达壳体、支架、垫板LY12浮筒、端盖、马达壳体、支架、衬套超 硬 铝 合 金LC4泵壳体、阶梯轴铸铝合金ZL104底座、基座、支架ZL201台体、内环、外环、基座常用铝合金材料及其应用总结飞行器惯性器件制造技术铍材及其加工特点3.1 铍材的物理、机械性能及应
8、用3.2 铍材毛坯的制备方法3.3 铍材的干加工方法3.4 铍材的湿加工方法3.5 铍材的加工特点飞行器惯性器件制造技术铍材及其加工特点3.1 铍材的物理、机械性能及应用 铍材是轻稀有金属之一，具有许多独特的物理性能，如密度低、比刚度高、导热性好、无磁性等，是理想的惯性器件结构零件的材料。 铍材的脆性大，抗冲击强度低，存在缺口敏感性，微小裂纹易使材料产生开裂。增加其它合金元素可提高铍材的塑性。 铍材主要用于制造台体、内/外环、底座、浮筒、端盖和支架等零件。性 能指 标应 用 举 例密度1.84 g/cm3铝合金的2/3，钢的1/4，平台重量减轻40%弹 性 模 量280300GPa比刚度超过铝
