【正文】 此國(guó)內(nèi)企業(yè)很少采用粉末冶金的方法來(lái)制造渦輪盤，大多采用機(jī)械加工的方法。 具體表現(xiàn)在： ① 高硬度， ② 高強(qiáng)度，③ 高塑性和高 韌性， ④ 低塑性和高脆性， ⑤ 低導(dǎo)熱性， ⑥ 有微觀的硬質(zhì)點(diǎn)或硬夾雜物， ⑦ 化學(xué)性質(zhì)活潑等方面 [4]。九十年代初從俄引進(jìn)大型的用于工業(yè)化生產(chǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉設(shè)備及盤件生產(chǎn)線，進(jìn)行了包套模鍛 10A 盤的試驗(yàn)研制。現(xiàn)在，全俄年產(chǎn)高溫合金粉末 7000 噸，可年產(chǎn)粉末渦輪盤 40000 件 [3]。 綜合考慮工作溫度以及機(jī)械加工性能，高溫合金 GH4033 更適合做渦輪盤的材料。 時(shí)效硬化型鐵基合金高溫合金 GH2036，合金成分簡(jiǎn)單，組織穩(wěn)定，在 600650℃有較好的物理和力學(xué)性能，并有良好的切削加工性 能，合金的膨脹系數(shù)大，用于650℃ 的渦輪盤、環(huán)形件 和緊固件。目前，采用進(jìn)口的硬質(zhì)合金刀具材料， 在很低的切削速度下（≤ 12m/min）加工 ,其成本和質(zhì)量都成為制約企業(yè)的難題。它在極為苛刻的條件下工作，飛行時(shí)承受著啟動(dòng) 停車循環(huán)中的機(jī)械應(yīng)力和溫差引起的熱應(yīng)力的共同作用，因而要求材料具有足夠的力學(xué)性能和理化性能，特別是在使用溫度范圍內(nèi)要有盡可能高的低周循環(huán)疲勞和熱疲勞性能，這是確定渦輪盤工作壽命 的關(guān)鍵因素 [2]。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展與高溫 合金的發(fā)展是齊頭并進(jìn)、密不可分的，前者是后者的主要?jiǎng)恿?，后者是前者的重要保證。眾所周知，現(xiàn)代國(guó)民的生活和安全保障均離不開航空航天工程。渦輪盤 （也叫飛機(jī)葉片安裝體） 是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的熱端部件之一。特別是生產(chǎn)效率很低。下面列舉一些適合做渦輪盤的高溫合金材料及其特性 [3]： 固溶強(qiáng)化型高溫合金 GH1040，在 9001000℃下短時(shí)使用可達(dá)足夠高的瞬時(shí)強(qiáng)度，熱加工塑性好 ，用于 700℃ 以下的渦輪盤、軸和緊固件。 時(shí)效硬化型鎳基合金高溫合金 GH4033，在 750℃有滿意的高溫強(qiáng)度，在 900℃以下有良好的抗氧化性能，并有良好的熱加工和械加工性能，易 于鍛軋成材 ,用于工作溫度為 700℃的渦輪葉片和 750℃的渦輪盤等材料。俄羅斯的粉末高溫合金發(fā)展始于軍用航空領(lǐng)域，并逐漸擴(kuò)展到民用航空領(lǐng)域，在 80 年代末研制出ПС 90A 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)盤件。 我國(guó)粉末盤的研制從八十年代初開始，起步較晚，重點(diǎn)仿制了 Rene95 合金，進(jìn)行了母合金熔煉，氬氣霧 化制粉，粉末處理，熱等靜壓成形，等溫鍛，熱處理，超聲檢驗(yàn)及表面強(qiáng)化等研究。雖然粉末冶金可獲得高致密的材料，但同時(shí)也帶來(lái)了加工難的問(wèn)題。銑削加工這種材料時(shí)，涂層硬質(zhì)合金刀片很快會(huì)發(fā)生后刀面磨損，主切削刃被磨損為扁平狀；材料微觀結(jié)構(gòu)中存在的超硬顆粒會(huì)引起 “ 微振顫 ” ，導(dǎo)致刀片加速磨損；切削工件時(shí)產(chǎn)生的剪切應(yīng)力還可能造成硬質(zhì)合金刀片碎裂 [5]。這樣的加工速度無(wú)法適應(yīng)未來(lái)的戰(zhàn)事需求，從而也就無(wú)法捍衛(wèi)祖國(guó)的天空。 第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng) 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)就是年生產(chǎn)量。 生產(chǎn)類型 機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)類型一般分為三大類，即大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)。 表 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 [6] 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年） 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械的 單件生產(chǎn) ≤ 5 ≤ 20 ≤ 100 小批生產(chǎn) 5～ 100 20～ 200 100～ 500 中批生產(chǎn) 100～ 300 200～ 500 500～ 5000 大批生產(chǎn) 300～ 1000 500～ 5000 5000～ 50000 大量生產(chǎn) 1000 5000 50000 從表中可以看出，生產(chǎn)類型的劃分一方面要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)即年生產(chǎn)量；另一方面還要必須考慮產(chǎn)品本身的大小和復(fù)雜程度 [7]。高溫合金切削過(guò)程有以下特點(diǎn) [8]： （ 1）塑性變形較大：不同高溫合金其伸長(zhǎng)率相差很大，但都具有一定的塑性。 （ 4）切削高溫度高：高溫合金在切削過(guò)程中產(chǎn)生較大的塑性變形，同時(shí)刀具與工件和切屑之間產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，使切削力增大，因此產(chǎn)生大量的切削熱。 （ 7）γ ’ 相含量的影響：高溫合金中金屬間化合物γ ’ 相含量越高越難加工。徑向槽要求表面粗糙度 m，要求不高，但深度較大（深75 ㎜），不易加工。 毛坯具體尺寸根據(jù)加工余量來(lái)確定。 4）定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于夾緊，在加工過(guò)程中穩(wěn)定可靠 [6]。 4）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。 4）自為基準(zhǔn)原則 對(duì)于某些精度要求很高的表面，在精密加工時(shí)，為了保證加工精度，要求加工表面的余量很小并且均勻，這時(shí)常以加工面本身定位，待到夾緊后將定位元件移去，再進(jìn)行加工。 190 為粗鏜、半精鏜和精鏜孔，工件是回轉(zhuǎn)體，易在車床上鏜孔。 170 為鉆孔，工件外徑為Φ 850 ㎜， 一般鉆床無(wú)法夾緊，因此使用搖臂鉆床 Z3032 10，最大鉆孔直徑 32 ㎜，滿足渦輪盤各個(gè)孔徑的鉆削 [11]。車床使用三爪自定心卡盤，鉆床使用鉆套。根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選擇如下 [11]： 1）硬質(zhì)合金 YT813 具有較高的高溫硬度、高溫韌性，通用性好，優(yōu)于 YG6X、YA6 及 YW2，適用于加工鎳基、鐵基高溫合金。因此精加工和半精加工用 YGRM 硬質(zhì)合金刀具，機(jī)夾式刀具用 YGRM 材料的硬質(zhì)合金刀片。 半精加 工徑向采用機(jī)夾式平體成型車刀，選用材料為 YGRM 的刀片。精加工采用機(jī)夾式 45176。 锪孔則用锪鉆，鉆頭材料為 YT813，鉆頭直徑為Φ 55 ㎜。 （ 1）在粗加工時(shí)，應(yīng)盡可能一次切除全部加工余量。 （ 5）在精加工時(shí)應(yīng)一次切除精加工余量。即加工槽時(shí)，用切槽刀切槽，最后用車刀精加工。另外，刀體形狀也有所不同，加工徑向槽的成型車刀刀體是直桿狀，而加工軸心槽的成型車刀需要設(shè)計(jì)一種直角刀體。本課題中，槽的成形表面最大寬度為 30 ㎜，因此可以設(shè)計(jì)成型車刀來(lái)加工槽的表面 [21]。此外，平體成型車刀的固定簡(jiǎn)單，外廓尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。加工脆性材料時(shí)，取較小的前角。 6．工藝系統(tǒng)剛性差或機(jī)床功率不足時(shí)，應(yīng)取大的前角。 4．各種有尺寸精度要求的刀具，為了限制重磨后刀具尺寸的變化，宜去小的后角。一般可?。? α＝ 8176。 2．前角 前角的大小主要根據(jù)根據(jù)材料的性質(zhì)而定，一般文獻(xiàn)上推薦用表 。 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片安裝體的結(jié)構(gòu)工藝性很差， 且 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。 根據(jù)要求 本設(shè)計(jì)主要作了三方面的工作，現(xiàn)介紹如下 ： 1．設(shè)計(jì)了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片安裝體（渦輪盤）的加工工藝 本文針對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片安裝體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加 工技術(shù)要求，結(jié)合我國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)水平與工藝裝備水平，對(duì)葉片安裝體的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出了一整套較為合理的加工工藝，完全符合該葉片安裝體的生產(chǎn)需要。 3． 設(shè)計(jì)了一組成型車刀及樣板 該部分針對(duì)徑向槽和軸向槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，設(shè)計(jì)了一組成型車刀及樣板，用于槽的粗加工和半精加工。其中，刀具耐用度問(wèn)題并沒(méi)有從根本上得以