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。查刀具对于批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定为基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。定位误差有两个方面组成，定位基准和工序基准不致所引起的定位误差，称为基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，常用来表示。定位基准与定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置误差，既定为基准在加工尺寸方向上的最大变动量，用来表示。所以就是基准不重合误差和基准位置误差在加工尺寸方向上的代数和。分析零件图可知，本道工序需要保证尺寸的，如前面所述，在拉削涡轮盘上的榫槽时，采用短圆柱面即面于定位套配合来限制在轴上的移动自由度，所以定位基准就是短圆柱面面的中心线即涡轮盘的中心线，而的工序尺寸是涡轮盘的中心线，因此不存在基准不重合误差，故基准位置误差式中定位副间最小间隙配合图定位孔直径公差秃台外圆柱公差图定位元件水平放置时的定位误差分析.,所以理论定位误差，即。由以上计算可知所以计算出的在定位误差的范围之内，能满足该工序中涡轮盘榫槽加工要求。.夹紧装置的设计夹紧方案的确定工件在机床或夹具中定位后还需要进行夹紧，将工件压紧夹牢以保证在加工过程中不产生位移和振动，主要有动力源和夹紧机构两部分组成。夹紧机构的主要作用是接受和传递原始的作用力，使其变为夹紧力并执行夹紧任务。夹紧机构包括中间递力机构和夹紧元件，中间递力机构主要启到改变原始作用力的方向和大小的作用，而且还具有定的自锁性能。夹紧装置的设计和选用是否正确合理，对于保证加工精度，提高生产效率减轻工人劳动强度有很大的影响。因此在夹紧装置的设计过程中主要考虑到以下几个方面的问题在夹紧过程中应保持工件原有良好的定位，而不应破坏定位。夹紧力可靠适当。即要保证在加工过程中工件的位置不发生变动和振动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤变形。操作应该安全方便迅速和省力。结构简单紧凑便于制造，并有足够的强度和刚度。综造困难，可加工性差，型线的铲磨必须用金刚石砂轮。普通高速钢由于在强度硬度等方面性能指数低，不能采用，而粉末冶金高速钢如，虽然韧性硬度和可磨削性优于其它高速钢，但价格偏高，因此，也不采用。通过比较分析，拉刀材质通常选用钴高速钢。有较高的淬透性，热处理后硬度可以达到，在加工中当温度提高至时具有很高的红硬性，并具有很高的耐磨性，很高的强度及良好的工艺性能，缺点韧性较差脱碳敏感性强，但是就综合性能而言，现在榫槽拉刀材质通常都选择。.量具为检验拉刀拉出的枞树形榫槽的尺寸精度，采用直径为.的标准量棒。拉削是大切削刃面，多齿强力切削过程，会产生大量切削热。加之切削过程中，加工面被进出口处得刀齿包容，切削热不易被冷却液带走，故要求用大流量大热容量的冷却润滑液进行强制冷却，以降低切削时的温升。第三章涡轮盘分度夹具的结构设计.定位原理和定位机构.定位原理工件在夹具中的定位就是要确定工件与夹具定位元件的相对位置，并通过导向元件和对刀元件来保证工件与刀具之间的相对位置，从而满足加工精度的要求。对单个工件而言，就是工件准确地占据由定位元件所规定的位置。要实现定位，必须将工件的有关表面靠近在夹具的定位元件上，工件的定位和用于定位的表面有很大的关系这些表面就是工件的定位基准，基准就是零件上的点线面，这些点线面是用来确定零件上的其他的点线面的。工件在没有采取定位措施以前，它在夹具中的位置是任意的，即对个工件来说它的位置是不确定的，而对批工件来说它们的位置是变动的。工件空间位置的这种不确定性可用自由度来描述，把工件看成直角坐标系中的个刚体，在没有采取定位措施前，它有六个自由度，即沿轴的三个移动自由度和绕轴的三个转动自由度，如图所示。图零件的六个自由度要使工件沿方向上有确定的位置，就必须限制它沿这个方向上的自由度，夹具中，限制工件自由度用定位支承点来实现，个定位支承点限制个自由度，通常用夹具上按定要求布置的六个定位支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，即六点定位原理。但是在工件实际定位时，所限制的自由度数少于按工序加工要求应予以限制的自由度数，则工件定位不足称为欠定位，欠定位往往会造成工件定位不确定定位元件变形和工件装夹不好。如果几个定位支承点重复限制同个或几个自由度，称为过定位，对于形状精度和位置精度很低的毛坯表面作为定位基准时，是不允许出现过定位的，这样会造成工件定位时的位置不确定。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准化，而且对应各种类型夹具应有标准的结构。这样可以使夹具的设计制造和装配工作简化，有利于缩短生产周期和降低成本。.可调化组合化这样做可以扩大专用夹具的使用范围，改变以往工艺条件稍有变化就导致专用工装报废的现象，使夹具能重复利用。实行组合化的原则设计工装，用少量元件能满足多种要求。.精密化随着机械产品加工装配精度日益提高，高精度机床大量涌现，势必要求机床夹具的精度也相应地越来越高。.高效自动化为了既改善劳动条件，实现文明生产，使所设计的工装更符合人机工程学原理，以提高生产效率，又能降低加工成本，对夹具提出高效自动化的要求，以便获得良好的经济效益。.模块化通过采用模块化设计，可以提高设计效率，缩短设计周期。.现代制造业对夹具设计的基本要求.稳定地保证工件的加工精度.提高机械制造行业的劳动生产率.结构简单有良好的结构工艺性并且操作简便能改善劳动条件.应能降低产品的制造成本.项目提出的背景及研究的内容涡轮盘是航空发动机如图的重要零件,它与相应的轴叶片相互连接而组成发动机中的转子组件。涡扇发动机的外函推力完全来自于它高速旋转所产生的推力。处于高速高温的工作环境下，是关键复杂构件，其机械加工特点表现为榫槽形状结构复杂，加工精度要求高空间角度复杂等。它的设计工艺和制造水平决定了航空发动机的经济性安全可靠性维修周期寿命等性能指标。图航空发动机现在涡轮盘材质多采用，属镍基合金，含量大于，加工硬化严重，切削加工性非常差。机械加工难度大，在整个涡轮机加工中也是个难点。而在整个涡轮盘的机械加工中，工作量最大难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。用这种材料和锻造技术成型的涡轮盘毛坯具有很高的强度和抗疲劳性能，并且材料的拉削性能比较好，最佳的拉削速度大概在.。涡论盘的加工工艺路线分析涡轮盘的加工工序如下表表零件工艺路线表序号工序内容定位基准所用设备锻造毛坯正火车端面打中心孔外圆柱面卧式车床粗车各外圆倒角端面中心孔数控车床钻.孔.