（终稿）加工涡轮盘榫槽的卧式拉床夹具设计（全套完整有CAD）

工作时以下端齿盘的全部齿作为定位装置，来对定上端齿盘的，各齿间的不等距误差可以正负抵消，使误差得到均化，分度精度显著提高，精度般在左右，而且具有较好的精度保持性。

端齿盘制造不是很复杂，端面三角齿经过精刨研磨后，便可达到较高的精度。

上下端齿盘啮和后不仅能承受较大的切削力。

端齿盘另个特点就是体积小，转动灵活，操作方便，两齿啮合时可以自锁，在拉削过程中不存在夹具体回转时的间隙问题，整个端齿盘分度装置成为个刚性很好的整体。

端齿盘式分度盘设计涡轮盘的外径尺寸为，在保证不干涉拉削的前提下，尽量增加啮合面积以提高加工精度，将端齿盘外径定为。

查机床夹具设计手册第三版表，取端齿盘的齿型角，端齿数定为。

如图所示。

端齿盘的尺寸计算如下式中端齿盘外径端齿盘齿数端齿盘大端齿形展开齿距底顶.式中底为端齿盘大端理论齿底高顶为端齿盘大端理论齿顶高底顶式中底为端齿盘理论齿底线与节平线之间的夹角为理论齿底角顶为端齿盘理论齿顶线与节平线之间的夹角为理论齿顶角.端齿盘式分度盘的分度精度相邻误差积累误差循环误差。

图端齿盘零件图.分度装置的动力系统设计液压传动的惯性力小，结构紧凑，夹具刚性较高，工作平稳，液压油有定的吸振能力，便于实现频繁的换向，而且能实现过载保护，操作简单便于实现自动化，系统工作时，工作介质可以自动润滑运动元件，有利于提高元件的使用寿命。

需要加工的涡轮盘上共处榫槽，在拉削加工时，上下端齿盘夹紧装置等都要作多次往复运动动作，为了能够减轻劳动强度，提高劳动生产率，尽量缩短本工序的辅助时间，分度夹具的动力系统均采用液压装置。

如图所示图夹具部分结构图端齿盘分合的动力系统设计为尽量避免夹具结构庞大，使总体的结构紧凑合理，才能更好地保证零件的加工精度。

为使分度盘实现分开动作，如图所示，将下端齿盘与夹具底座件连接固定将上端齿盘与夹具的定位分度盘件转动轴件连接固定。

合以上因素，由于涡轮盘要加工榫槽，外周不能用于夹紧，轴中心无通孔，所以只能利用轴向均匀的个角向位置任意孔，采用螺纹夹紧。

螺纹夹紧简单可靠，有自锁作用，也可以提供足够的夹紧力。

涡轮盘榫槽加工工位多，更换拉刀次数多次，个涡轮盘榫槽的加工时间最短也得天左右，所以克服了螺纹夹紧慢辅助时间长的问题。

由于涡轮盘自身用于穿螺栓的孔径为.，只能用六个的螺栓进行螺纹夹紧。

但是在涡轮盘榫槽拉削过程中，涡轮盘所受的切削力大，为了增强夹紧力提高夹具体刚性减少切削力大对榫槽加工精度的影响，需要增加了三个液压压紧机构。

夹紧力的确定确定夹紧力主要是确定夹紧力的大小方向和作用点，夹紧力的方向应该垂直于主要的定位表面。

为使夹紧力有助于定位，工件应靠紧各支承点，并保证工件上各个定位基准与定位元件接触可靠。

通常工件主要的定位基面的面积较大精度较高，限制的自由度多，夹紧力垂直于此面，有利于保证工件的准确地定位。

其次，夹紧力的方向应使工件夹紧后变形最小。

因为工件在不同方向上的刚性不同，受压表面的接触变形不同，故夹紧力的方向应使得受压表面最好是与定位元件接触较大的定位基准。

再次，夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。

夹紧力的作用点就是指的夹紧元件相接触的小块面积，夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，不至于引起工件产生位移或偏转，还必须使被夹紧工件的变形最小，并且应该尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可靠性，如果切削部位的刚性不足可采用辅助支承。

夹紧力的大小必须适当，夹紧力过小，工件在夹具中的位置可能在加工过程中产生变动，破坏原有定位。

如果夹紧力过大，工件在夹具的位置可能在加工过程中产生较大的变形，直接会影响到加工的质量。

在计算夹紧力的大小时，将此卧拉夹具看成个刚性系统以简化计算，根据加工过程中工件所受的切削力重力惯性力夹紧力等处于静力平衡的条件下，来计算理论的夹紧力。

根据以上理论分析可知在拉削涡轮盘榫槽时，夹紧力的方向应该垂直于主要的定位基面，作用点应该在工件的圆周上，大小通过以下计算可得。

在加工过程中涡轮盘处于相对静止的状态下，在水平方向上只受到切削力和夹紧力的作用，所以只要算出切削力，根据夹具处于静力平衡就可以计算出夹紧力。

查刀具但是对于已加工过的工件表面或精度高的毛坯表面作为定位基准时，为了提高零件的稳定性和刚度，可以使用过定位。

.定位装置定位装置的作用是确定工件在夹具中的位置。

定位元件通常采用平面圆柱面锥面等来实现工件的定位。

工件定位时，只要将工件上定位基准与夹具上的定位表面互相接触，就可获得正确的位置，不需要任何的调整与找正。

.定位基准的选取以及定位误差的分析定位基准的选择和定位装置的设计涡轮盘工艺尺寸图，根据选择定位基准的基准重合原则和所选基准应保证定位稳定便于夹紧的条件，选择涡轮盘面和轴作为定位基准。

面和轴的自身尺寸公差.和.形状公差以及它们与涡轮盘原始基准和的形位公差要求都很严，所以由于基准不重合引起定基误差也相对很小。

由于所要加工的涡轮盘的榫槽均不于的圆周，故采用定位环与面接触，大平面三点定位，限制了轴上的移动轴上的转动共三个自由度，短定位套与秃台的面配合，来限制和轴方向上的移动，共限制了五个自由度，属于不完全定位。

定位误差的分析和计算使用夹具时，造成表面位置的加工误差的因素可以归纳为以下三个方面与工件在夹具中装夹有关的加工误差，称为工件装夹误差，其中包括工件在夹具中由于定位不准确所造成的加工误差即定位误差，以及在工件夹紧时由于工件和夹具变形所造成的加工误差夹紧误差。

与夹具相对刀具及切削成行运动和夹具变形所造成的加工误差，称为夹具的对订误差，其中包括夹具相对刀具位置有关的加工误差，就是对刀误差，和夹具相对成形位置有关的加工误差夹具位置误差。

与加工过程有关的加工误差，称为过程误差。

其中包括工艺系统的受力变形热变形及磨损等因素所造成的加工误差。

为了得到合格零件，必须使上述各项误差之和等于或小于规定零件的工序尺寸公差，即总在夹具设计过程中，只考虑与夹具设计有关的定位方法所引起的定位误差对加工精度的影响，上式可以写成式中定位误差除定位误差外，其他因素所引起的定位误差的总和般取定位误差是有指由于定位不准而造成的工序尺寸加工表面对工序基准的距离尺寸或位置要求方面的加工误差。

工件在夹具中的位置是有定位元件确定的，当工件上的定位基准旦与夹具上的定位元件相接触或相配合，工件的位置也就确定了，但对批工件来说，由于在各个工件的有关表面本身和它们之间在尺寸和位置上均存在着在公差范围内的差异，夹具定位元件本身和各定位元件之间也具有定的尺寸和位置公差，因此工件虽然已经定位，但是每个被定位的工件的的些表面都会存在自己的位置变动量，从而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工误差。

的材料热处理工艺不同，也会影响拉削速度。

实际生产中是通过试拉来确定具体零件材料高速拉削的速度。

在较低的速度下拉削，拉削的表面质量还比较好，拉削速度不断提高，到定速度后，拉削表面质量下降，甚至出现鳞刺，继续提高速度，拉削表面质量开始好转，到定速度下，拉削面质量达到最佳，这时的速度就是这种材料的高速拉削速度。

高速拉削般可以提高盘类件的表面质量和生产率，但对于些难加工材料的零件，只有在低速拉削时方能后的最佳拉削质量。

如此涡轮盘的毛坯所用的材料是，相当于，这种材料的最佳的拉削速度大概在.。

工艺装备拉削加工涡轮盘所用的工艺装备主要是有拉床拉刀量具等，涡轮盘上的榫槽自身的精度主要由合理的拉刀设计制造精度和正确的拉削方法来保证榫槽的相对精度，如榫槽至中心控制尺寸榫槽均布误差榫槽中心对称等，主要依靠夹具保证。

.拉床考虑到现有的已知条件和前面所分析的该材料的涡轮盘的榫槽的最佳拉削速度情况，选用普通卧式拉床类似图。

这种拉床主要用于拉削花键孔平面和形状复杂的成型面等，生产效率高，适用于大量生产及成批生产。

该机床采用液压传动，工作平稳，能无级调速，并有超负荷保险装置。

机床具有自动循环半自动循环和两种分段循环等四种工作循环，主要动作可单独点动调整，能满足各种生产场合的需要。

机床由个总按钮站操纵，操作方便。

图的性能参数额定拉力吨最大拉力吨主溜板行程长度接送刀机构最大行程长度护送刀最大行程长度主溜板工作行程速度.主溜板返回行程速度主传动用径向柱塞油泵流量升分最大工作压力主传动电机功率千瓦主传动电机转速转机床的外形尺寸长宽高.拉刀加工涡轮盘榫槽的拉刀为专用拉刀，拉床所用拉刀为分段组合形式，根据被拉削榫槽型面的要求，采用分段组合形式，共分段。

由每段拉刀分别担负定的切削部分和切削量如图。

这些功能不同，长短不的分段拉刀将被分为三组，分别定位夹紧在拉刀盒子内，成为完整的组合拉刀。

图拉削榫槽的拉削余量分配图由于轮盘材质是，加工性差，而且轮盘精度要求高，硬质合金刀具虽然在硬度耐磨性和切削用量等方面优于高速钢，但其缺点很突出不能承受较大的冲击力，强度低，只是高速钢的三分之，热处理困难整体硬质合金刀具度最高的是轮盘榫槽加工。

因此本文主要是围绕在拉削涡轮盘榫槽这工序过程中所使用的专用夹具为中心，研究了拉削涡轮盘榫槽的卧式拉床夹具的结构设计调整和使用。

.项目研究的方法预期结果及意义该夹具主要用于拉削航空发动机涡轮盘上的榫槽，榫槽本身精度主要由拉刀设计制造精度和拉削方法保证榫槽的相对精度，如榫槽至中心控制尺寸榫槽均布误差等就主要由该夹具来保证。

因此在确定该夹具的设计方案时，首先对工序图进行分析，了解本工序需要保证的尺寸精度和位置精度。

为了使所设计的夹具能够保证零件所要求的精度，必须对涡轮盘进行精确地定位和准确地分度。

为了能够减轻劳动强度，提高劳动生产率，尽量缩短本工序的辅助时间，动力系统采用液压装置。

此液压分度夹具与移动安装座的定位是靠移动安装座上的两个定位销，通过四个螺栓连接固定。

零件安装到分度夹具上，用螺栓压紧将拉刀按顺序放入拉刀盒中，拉刀盒通过刀柄与拉床主轴连接。

通过采用合理的定位装置和分度机构，该夹具应该能够保证零件要求的尺寸和位置精度。

涡轮盘是航空发动机上个十分重要的零件，然而在整个涡轮盘的机械加工过程中，精度要求最高，难度最大就是涡轮盘上的榫槽的加工这工序，因为榫槽必须要和叶片上的榫头相配合。

它们之间的配合精度要求也是很高的。

综以上分析，本道工序所要加工的涡轮盘榫槽对于整个发动机的质量和性能都有着十分重要的影响，所以本工序所专用的夹具的设计制造有着十分重要的意义。

第二章涡轮盘件榫槽的加工特点及工艺装备.涡轮盘榫槽加工工艺的分析涡轮盘榫槽加工工序图的分析涡轮盘是航空发动机上的典型的盘类零件，属于盘类件，在本道工序中主要的加工表面是形状为枞树形的榫槽面，榫槽是用于安装叶片的，较为复杂。

数量为个，均布于的圆周，均布累积误差不大于.。

榫槽的宽度尺寸榫槽工作面至距涡轮盘中心的距离误差均在.以内，榫槽表面粗糙度要求.以上图。

图涡轮盘零件工序图零件毛坯种类特点由于涡轮盘处于高速高温的工作环境，对毛坯的材料也有特殊的要求，现在国内外常采用镍基合金，此涡轮盘的毛坯所用的材料是，相当于，用这种合金粉末热等静压制成型，为了提高涡轮盘的疲劳强度，采用了在热等静压预成形后再等温锻造的技术。

用这种加工，涡轮，盘榫槽，卧式，拉床，夹具，设计，毕业设计，全套，图纸，下载第章绪论.现代机床夹具的发展方向机床夹具就是在机床上将工件进行定位夹紧，将刀具进行导向的种装置，其主要作用就是使工件相对与机床和刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变现代工业的个显著特点是新产品发展快，质量要求高，品种规格多，产品更新换代周期短。

反映在机械工业上，多品种小批量生产在生产类型比例中，占了很大比重。

为了适应这要求，必须做好生产技术准备工作，而机床夹具是这工作的重要组成部分。

现代机床夹具的发展方向主要表现在.标准化完善的标准化，不仅指现有夹具零部件的标