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AccessNimber 2016-03-02

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导弹结构应具有良好的结构工艺性。导弹结构工艺性是结构设计的基本要求之一。良好的结构工艺性是结构制造中采用最合理、最经济的工艺方法的基础，是提高导弹制造质量、缩短制造周期、降低制造成本，从而取得显著的技术--经济效果的重要手段，必须从设计一开始就予以重视。

2.4.1 设计要求
    结构工艺性的定义如下：
    结构工艺性是被设计的产品所具有的"在一定产量和生产条件下，经综合权衡的，能以尽可能低的成本和短的周期制造出来，并能符合必须的使用性能和质量"的那些构造特性。
    工艺性是结构的一种属性，它与产品产量、生产条件有关。此外，影响构造工艺性的参数主要有几何形状、尺寸精度、表面粗糙度、材料的可加工性、零件标准化的程度、采用新工艺、新技术的程度，以及结构的可分解程度等。
     结构工艺性实质上也是个经济概念。权衡生产制造的经济效益需要进行一系列的（材料费用、生产准备费用、加工制造费用、工时消耗等）的成本核
算，最后折算为某些评价指标来进行衡量。
    改善结构工艺性往往会与结构的重量要求发生矛盾。如果为了改善结构工艺性而导致过多地增加重量的方案，一般是不可取的。假若设计的主要目标是提高飞行性能，即使由此而致使结构工艺性变差，工艺上也要想方设法实现设计要求。相反，若设计的主要任务是降低成本时，那么甚至可以用增加重量来改善结构工艺性。总之，工艺性与重量之间矛盾的解决，需要具体情况具体分析。
    工艺性要求的具体内容是十分丰富的，主要体现在两方面。一方面是制造工艺性要求，例如要求设计的零件便于加工，使用的工夹具少而简单。另一方面是装配工艺性要求，例如要求结构便于装配，使用的装配工艺装备少而简单。
    由于设计对工艺考虑不周而使工艺难以保证质量的情况：如结构开敞性不好，会影响铆接质量和焊接质量；又如设计焊接接头时，对焊件的厚度比、材料的可焊性等考虑不周，固然难以保证工艺质量；但若设计上对焊缝的布置将几道焊缝布置在一起，或者彼此很接近或交叉，造成在同一部位反复加热，会促使应力集中而产生裂纹，甚至会由此而引起结构的断裂破坏。

2.4.2 应采取的主要技术措施
    工艺要求是一种"条件性和发展性"要求。"条件性"是说结构的工艺性好坏要结合导弹生产的条件，如产品数量、产品工期、加工条件等；"发展性"是针对产品数量和加工条件。某些加工工艺适合小批量生产，某些加工工艺适合大批量生产，某些加工工艺在设计时还不具备，但在生产时可实现。
    在大量生产实践的基础上，许多为提高结构工艺性的建议已列入各种设计手册[21]，供设计人员参考。在一般情况下，可以考虑以下几点通用原则：
（1）构造简单，形状力求简单；
  （2）提高主要承力件布置的工艺性。例如弹翼的梁和桁条应尽量按弦长的等百分比线布置，使它们的纵向外形为直线；
  （3）提高标准化程度，尽可能采用标准化、规格化的零件和元件；
  （4）结构整体化，尽量用铸造、旋压、模锻等整体结构；尽量合并零件采用整体结构，可以减少装配夹具和装配工作量；
  （5）保持继承性
    在结构设计中，特别是改型设计，在不影响技术性能的前提下，尽可能采用已经成批生产、设计成功的结构。这样既可以减少设计工作量，也便于生产上利用已有的工艺装备，这同样是缩短生产周期、降低生产成本的重要措施。
（6）提高结构的可分解程度
    一般大型导弹生产过程中，装配工作量很大。如果结构的可分解程度高，部件生产时能进一步分解成若干开敞性好的壁板或其他能便于单独装配的单元，可以扩大并行作业的工作面，有利于提高生产效率。
  （7）正确采用补偿措施，以降低零件制造精度，改善装配性能，消除装配应力。内容详见2.4.3节。
  （8）选用加工性能好的材料。
  （9）合理选择设计分离面、工艺分离面。一般情况下，在工艺上或功能上有较大差别的结构之间必须设置分离面。例如铸造舱段与铆接舱段之间，密封舱段与非密封舱段之间，战斗部与相邻舱段之间等。
  （10）合理确定零件尺寸精度、表面粗糙度、热处理、表面处理及配合精度，尽量采用经济精度。
  （11）合理确定部件间连接接头的构造形式。

2.4.3 关于补偿措施
    导弹的绝大部分零、构件、部件都要求有互换性。互换性是结构在装配过程中表现出来的一种结构性质，即装配件（待装配的零、构件、部件）在装配和替换时不需要任何补充加工（修配、选配和调整）、就能进行装配并能满足各项规定的技术要求的结构性质。一般的互换性概念是狭义的，指的是产品元件的几何形状和尺寸的互换。对飞行器上重要的结构来说，互换性的涵义要更广一些。不仅要求尺寸形状能互换，而且还要求材料和性能（机械性能、物理性能、化学性能和重量）也要有互换性。
    产品有互换性好处很多，但是对要求互换的产品，尺寸精度上要求比较严，大批量生产才能显示出它在经济方面的优越性。否则，要求有互换性可能反而是不利的。有些产品如要求有互换性，生产上很难达到。例如，大型导弹上的薄壁结构，由于尺寸大，工艺刚度差，要求互换的尺寸精度往往难以控制。又如发动机架这类空间结构，若要求它对弹体有互换性，不仅要提高零件的制造精度，而且要对装配夹具提出更高的精度要求，甚至可能会由于制造和测量的困难而加工不出来。诸如此类的情况，要求产品有互换性是很不经济的。正确选择和采用补偿措施，常能有效地解决互换性和经济性的矛盾。
    补偿措施没有统一的分类方法。一般按补偿目的可以分为工艺补偿和设计补偿。

    工艺补偿 是为了改善装配工艺性而采取的工艺措施。如对装配尺寸预留加工余量

、采用垫片等措施来补偿装配尺寸的加工误差和装配件之间出现的间隙。如图2.4.1所示舱段，两端预留了加工余量。待整个舱段装配完毕、舱段具有了足够的工艺刚度后，再按舱段轴线定位，加工两个端面来保证其垂直度的要求。

图2.4.1 工艺补偿

    设计补偿 是为了保证安装精度所采取的设计措施。
    正确采用上述措施不仅可以降低零件的制造精度，改善装配工艺性，而且还可以消除和减小装配中产生的内应力。
    下面按补偿尺寸的特性，简要介绍有关线补偿，面补偿和体补偿可能的一些补偿结构。
  （1）属于线补偿的结构
    螺纹补偿如常见的用以调整长度方向尺寸精度的调节螺杆。
    垫片补偿如图2.4.2。