飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片安裝體加工工藝設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 合理數(shù)值 ........................... 57 成型車(chē)刀前角選擇原則 ....................................... 57 ． 2 成型車(chē)刀后角選擇原則 ...................................... 58 前角和后角的合理數(shù)值 ....................................... 58 主偏角和副偏角的選擇原則 ................................... 60 刀具角度計(jì)算 ................................................. 61 成型車(chē)刀材料及尺寸的選擇 ..................................... 62 刀片 材料及尺寸的選擇 ....................................... 62 刀體 材料及尺寸的選擇 ....................................... 63 機(jī)夾方式 ..................................................... 63 成型車(chē)刀樣板 ................................................. 64 5 結(jié)論 ........................................................... 65 參考文獻(xiàn) .......................................................... 66 致謝 .............................................................. 68 第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片安裝體加工工藝設(shè)計(jì)的目的和意義 我畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片安裝體加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，這在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面具有很高的應(yīng)用價(jià)值。葉片必須固定在渦輪盤(pán)（葉片安裝體）上 ,不能發(fā)生周向轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)，并用套類(lèi)零件將每個(gè)葉片隔開(kāi)。同時(shí)，材料強(qiáng)度高、韌性大、難斷屑、導(dǎo)熱系數(shù)低，切削溫度高，刀具磨損嚴(yán)重，刀具耐用度很低，因而切削加工性很差。 第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)內(nèi)外渦輪盤(pán)材料發(fā)展應(yīng)用狀況 適合制造渦輪盤(pán)的材料很多，但應(yīng)用最多的是高溫合金。 時(shí)效硬化型鐵基合金高溫合金 GH2136，在 700℃以下使用有良好的綜合性能，長(zhǎng)期使用組織穩(wěn)定，有較好的抗氧化性，并且線(xiàn)脹系 數(shù)較小，易于焊接成形，用于650700℃ 下的渦輪盤(pán)材料。俄羅斯粉末高溫合金的研究始于是 60 年代末， 1978 年粉末高溫合金渦輪盤(pán)正式在軍用發(fā)動(dòng)機(jī)上使用，至今已有 20 多年。在制造工藝方面，歐美國(guó)家采用的則是氬氣霧化的制粉工藝，以擠壓和等溫鍛為主的成形工藝，而俄羅斯在近幾年也已建立了大氣和第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 真空條件下的等溫鍛裝置，開(kāi)展了粉末高溫合金等溫鍛和超塑性鍛造的研究 [3]。 圖 熱等靜壓 FGH95粉末渦輪盤(pán) 與 DD3單晶葉片 國(guó)內(nèi)渦輪盤(pán)加工情況 國(guó)外很多渦輪盤(pán)的制造采用的是粉末冶金的辦法。 例如，鎳合金基體中的碳化物顆粒硬度可達(dá) 90HRC。第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 這樣一來(lái)，僅加工槽就用到三把刀，而且加工速度很慢，大概是 4～ 5r/min，經(jīng)計(jì)算工件的轉(zhuǎn)速大約是 2r/min。目前為了適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)需要，國(guó)內(nèi)渦輪盤(pán)制造水平正在先世界先進(jìn)水平靠近，特別是對(duì)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)，還有對(duì)工藝的改進(jìn)和刀具的革新，國(guó)內(nèi)制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大提高。 飛機(jī) 葉片安裝體（也叫渦輪盤(pán)）的年生產(chǎn)量為 1500 件，這就是本工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 表 按重型機(jī)械、中型機(jī)械和輕型機(jī)械的年生產(chǎn)量列出了不同生產(chǎn)類(lèi)型的規(guī)范，供編制工藝規(guī)程時(shí)參考。 第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 零件的材料及結(jié)構(gòu)分析 零件材料分析 渦輪盤(pán)的材料為高溫合金 GH4033，以 45 號(hào)剛的加工性為 100％ ,則高溫合金的加工性?xún)H為 5％～ 20％，可以說(shuō)高溫合金是各種難加工材料中最難切削的材料。 （ 3）冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重：切削高溫合金時(shí)，已加工表面的硬度比基體硬度能高50％～ 100％。 （ 6）精度不易保證：切削高溫合金時(shí)，切削溫度很高，會(huì)造成工件熱變形，使尺寸和形狀精度發(fā)生變化， 不易保證。本零件除徑向槽和軸向槽外的其他各表面加工并不困難。定為孔和螺栓孔尺寸較小，不宜采用模鍛，所以選用只帶有Φ 105 基準(zhǔn)孔的盤(pán)狀毛坯。 3）應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定為基準(zhǔn)，因?yàn)橹饕砻媸菦Q定該零件其他第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 表面的基準(zhǔn)，也就是主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 3）選不加工表面做粗基準(zhǔn)。 3）互為基準(zhǔn)原則 對(duì)某些空間位置精度要求很高的零件，通常采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。零件尺寸較大，根據(jù)最大外形尺寸可選用車(chē)床 CT61100[11]。同樣車(chē)床選用 CT61100[11]。 圖 锪鉆示意圖 夾具的選擇 工序中除粗銑徑向槽需要用專(zhuān)用夾具外，其他工序使用通用夾具即可。對(duì)于機(jī)夾式的刀具，刀片也選用硬質(zhì)合金刀片。 2）硬質(zhì)合金 YGRM（ YD15） 系細(xì)顆粒合金，耐磨性?xún)?yōu)良，抗沖擊性能好，抗粘結(jié)能力強(qiáng)，適用于精車(chē)、半精車(chē)高溫合金。 粗銑徑向槽采用山特維克公司標(biāo)準(zhǔn)切槽銑刀，刀片則采用 TNMM 160408V1[14] [15]。 軸向槽的粗加工和半精加工采用機(jī)夾式平體成型車(chē)刀，刀片材料分別選用YT813 和 YGRM。 鉸孔則用Φ 20 ㎜和Φ 25 ㎜的鉸刀，材料為硬質(zhì)合金 YGRM。 切削速度的選定 選擇合理的切削用量必須考慮加工性質(zhì)，既要考慮粗加工、半精加工和精加工三種情況。 第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) （ 4）在半精加工時(shí)，如單邊余量大于 2 ㎜時(shí)，則應(yīng)分兩次走刀。 第一章中已經(jīng)提到，目前我國(guó)加工渦輪盤(pán)槽是用成型車(chē)刀車(chē)削加工徑向槽。旋風(fēng)銑刀示意圖如圖 所示 第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 圖 本課題中，要加工的槽的尺寸間下圖 圖 徑向槽與軸向槽尺寸 本設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)三把機(jī)夾式成型車(chē)刀，分別是半精加工徑向槽的成型車(chē)刀，和粗、半精加工軸向槽的成型車(chē)刀，其外形基本一樣，唯一區(qū)別就是刀片寬度尺寸有所區(qū)別。因成型表面寬度愈大，切削力也愈大，容易發(fā)生震動(dòng)，但當(dāng)系統(tǒng)的剛度很高時(shí)，亦可使用寬度達(dá) 100 ㎜，甚至 150 ㎜的成型車(chē)刀。為了降低成本，在本設(shè)計(jì)中采用平體成型車(chē)刀，它出了切削刃具有一定的形狀要求外，結(jié)構(gòu)上與普通車(chē)刀相同，這就降低了成本，同時(shí)也能完成加工任務(wù)。 2．加工塑性材料時(shí)，尤其是冷硬嚴(yán)重的材料，應(yīng)取大的前角。 5．刀具材料抗彎強(qiáng)度大、韌性較好時(shí)，應(yīng)取大的前角。 3．工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，為避免震動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)減小后角。為了避免后角增大過(guò)大，降低了刀
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