毕业设计说明书

摘要涡轮盘是航空发动机上非常重要的部件，其精度高，机械加工困难，在高速、高温环境下工作是重要的复杂部件，涡轮加工整体也是难点。 涡轮盘的机械加工中工作量最多，难度最高的是涡轮盘的榫槽加工。 涡轮盘榫槽夹具加工精度高，加工效率提高。 因此夹具设计是榫槽加工的重要环节。本文通过对涡轮盘榫槽型结构、加工技术、夹具设计和使用情况的分析，阐述了定位标准的选择、压紧方式的确定、精确的复杂空间尺寸和角度计算及高精度分度机构设计过程，完成了涡轮盘榫槽的重要夹具设计，对整体工艺装备提出了提高榫槽表面粗糙度的解决方法。关键词：涡轮盘榫槽空间角度计算步进式双销联动分度装置69Abstracttheturbinediskisontheaircraftingenetheextremelyimportcomponents，for its high precision， hard machine-finishing underthehighspeedhightemperatureenvironmentworks，is the key complex component， intheenterientturbineprocessingalsonisadifficultpoint.moreoverintheturbinediskmachine-finishing theturbinedisktroughprocessinging gest difficultyishighest.theturbinedisktroughfixturemayguaranteetheprocessingprecisionishigh ehannenstheprocesformethefirectrediathiserationstoanalingtheturbinedisktroughtypestructure，theprocesscraft，thefixturedesignandtheservicecondition elabordthelocalized controcontractsthewaythedetermination，thecontraccecomplicationsallingengineconstructiondesign进程shasscoldetedingofthethetrualkeywords:troughtheworkingsurfacespatialanglecomputationspeedsteptypedoublesellsthelinkageaxialtobedividetheequipment目录摘要Iabstractii第一章绪论11.1机床夹具及其功能11.2现代机床夹具的发展方向11.3现代工业对夹具设计的基本要求21.4项目提交的背景21.5项目研究的方法、期待结果和意义3第2章涡轮盘榫槽加工的特征和技术装备42.1涡轮盘榫槽的加工特征42.2光圈的特征42.3光圈分类42.4光圈速度52.5光圈表面粗糙度52.6技术装备6第三章涡轮盘液压牵引夹具的设计73.1设计方案的确定73.1.1任务的来源和状况73.1.2定位机构和定位原则103.1.3定位基准的选择113.1.4定位误差的分析和计算113.1.5压迫方式的确定143.2拔模夹具结构的设计153.2.1夹具的结构和特征153.2.2夹具底座设计173.2.3正确的复杂空间尺寸和角度计算203.2.4高精度分度机构设计223.2.5便利迅速的液压驱动系统28第四章液压分度夹具的使用与调整304.1液压分度夹具的使用304.1.1加工前的准备304.1.2控制过程304.1.3拉伸试验片304.2液压分度夹具的调整314.2.1夹具安装的调整314.2.2分度和锁定机构的调整31第五章经济分析32第六章专题论文33结论45谢谢46参考文献47附录148附录257第一章绪论1.1机床夹具及其功能机床夹具是将工件定位在机床上并夹紧、引导工具的装置，简称夹具。 其作用是在产品加工过程中保持产品零件和加工工具的相对位置，保证在最终产品技术要求中的位置精度。 每个工艺使用不同的夹具。 各种夹具中机床夹具发展最快、最成熟、精度要求最高，各种夹具中比重最大。 辅助工具是将钻头卡盘、立铣刀、镗杆等工具定位并夹紧在机床上的装置。 工艺装备是加工中使用的工具、夹具、测量仪器和其他辅助工具的总称。夹具的作用：(一)保证加工质量；机床夹具的第一个课题是保证加工精度，特别是被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工面彼此的位置精度。 使用夹具后，该精度主要由夹具和机床保证，不再依赖于与工人的技术水平。(二)提高劳动生产率和降低生产成本；用夹具夹住工件，避免工件逐渐寻找正和对刀，用缩短了工件安装时间的夹具容易实现多个多工位的加工，提高了劳动生产率，同时可以边加工边安装工件，机动时间和辅助时间相结合，进一步缩短了辅助时间，降低了生产成本(三)扩大机床的工艺范围；在机床上安装夹具，可以在铣床上追加转台和分度装置等，扩大加工范围，在能够加工均等要求的零件的车床和钻床上设置镗床，使箱孔类镗床加工成为可能，车床和钻床作为镗床发挥作用。(四)减轻工人劳动强度，采用气动、液压及电动夹紧机构。1.2现代机床夹具的发展方向现代工业的显着特点之一是新产品发展迅速，质量要求高，品种规格多，产品转型周期短。 反映在机械工业中，多品种少量生产是生产类型的比例，占有很大的比重。为了满足这一要求，必须做好生产技术准备，机床夹具是这项工作的重要组成部分。现代机床夹具的发展方向主要表现如下：(1)标准化所谓完善的标准化，不仅是指现有的夹具零件的标准化，也是指与各种类型的夹具相对应的标准构造。 这有助于简化夹具的设计、制造、组装作业，缩短生产周期，降低成本。(2)可调整化组合化这样，可以扩大专用工具的使用范围，如果改变以往的工艺条件，就会发生专用工具被废弃的现象，工具可以再利用。 落实组合原则设计工装，少量零件能满足多种要求。(3)精密化随着机械产品加工装配精度的不断提高，高精度机床大量出现，机床夹具的精度也要求相应地越来越高。(4)高效的自动化为了改善工作条件，实现文明生产，可以使设计的工装符合人体工程原理，提高生产效率，降低加工成本，对夹具提出高效自动化的要求，取得良好的经济效益。(5)模块化采用模块化设计，可以提高设计效率，缩短设计周期。1.3现代工业对夹具设计的基本要求(1)稳定保证工件的加工精度(二)提高机械制造行业的劳动生产率；(3)结构简单，结构技术性好，操作简单，能改善工作条件(四)可降低产品制造成本；1.4项目提交的背景涡轮盘是航空发动机的重要部件，涡扇发动机的外函数推力完全来源于风扇产生的推力，风扇的好坏直接影响发动机的性能。 其中关键的涡轮盘与相应的轴、叶片相连，在高速、高温环境下工作，是关键的复杂部件。 其机械加工特点是榫槽加工精度高，空间角度复杂，材料不易加工等。 这些设计、技术和制造水平决定了发动机的经济性、安全可靠性、寿命、维护周期等性能指标。目前涡轮盘材质多采用GH698，为镍基合金，Ni含量超过70%，加工硬化严重，切削加工性非常差。 机械加工困难，涡轮加工整体也存在难点。 涡轮盘整体的机械加工中，工作量最多，难易度最高的是盘的榫槽加工。 为此，本文主要以汽轮机盘榫槽削槽工艺专用夹具为中心，研究了汽轮机盘榫槽削槽立式拉削夹具的结构设计、调整与使用。1.5项目研究的方法、期望结果和意义该夹具主要用于磨削航空发动机涡轮盘上的榫槽，榫槽本身的精度主要由拉削设计、制造精度和拉削方法保证，榫槽的相对精度，例如从榫槽到中心的控制尺寸、榫槽的平均布误差等主要由该夹具保证。 因此，确定该夹具的设计方案，首先分析工程图，了解本工程应保证的尺寸精度和位置精度。 为了保证设计的夹具对零部件所要求的精度，涡轮盘的正确定位和正确的分度是必要的。 为了减轻劳动强度，提高劳动生产率，尽量缩短本工序的辅助时间，动力系统采用了液压装置。 该液压分度夹具和移动安装座的定位通过移动安装座的2个定位销用4个M20螺栓紧固固定。 部件安装在分度夹具上，用螺栓按压的拉伸依次放入拉伸箱，拉伸箱通过卡盘与拉伸盘主轴连接。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所要求的尺寸和位置精度。 涡轮盘是航空发动机的重要部件，在整个涡轮盘的机械加工中，精度要求最高，难易度最高的是涡轮盘的榫槽加工工序。 因为榫槽必须对准叶片的榫眼。 它们之间的配合精度要求也很高。 综上分析表明，本工艺中加工的涡轮盘榫槽对发动机整体质量和性能具有非常重要的影响，因此本工艺专用夹具的设计制造具有非常重要的意义。第二章涡轮盘榫槽的加工特点及技术装备2.1涡轮盘榫槽的加工特点通常，圆周方向的榫槽通过精密车床、专用夹具、专用刃棒、成型刃加工，但各种形状复杂的圆周方向的榫槽通常通过铣刀和拉刀加工。 由于燕尾槽结构不规则，形状复杂，且表面粗糙度在Ra0.8以上，采用铣削加工，粗铣削、半铣削、精铣削3个工艺可能达到榫槽所要求的表面粗糙度，劳动强度大，效率低，不能保证加工精度2.2光圈的特征拉刀是一种高精度、高效率的最终成形机械加工方法，用于加工各种形状的内外表面、具有旋转运动的螺旋槽等。 特别适用于加工精度高、表面品质要求高的大量生产部件。 目前广泛应用于航空发动机各级圆盘、叶片接头