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1、第页 共页目 录1 绪论 .11.1 飞机发动机叶片安装体加工工艺设计的目的和意义 .11.2 国内外研究发展状况 .21.2.1 国内外涡轮盘材料发展应用状况 .21.2.2 国内涡轮盘加工情况 .31.3 小结 .42 工艺规程设计 .52.1 生产纲领与生产类型 .52.1.1 生产纲领 .52.1.2 生产类型 .52.2 零件的材料及结构分析 .52.2.1 零件材料分析 .52.2.2 零件结构分析 .62.3 毛坯的选择 .72.4 工艺规程设计 .72.4.1 定位基准的选择 .72.4.2 加工经济度与加工方法的选择 .92.4.3 加工路线的选择 .102.4.4 工序顺序
2、的安排 .132.4.5 确定机械加工余量及毛坯尺寸 .162.5 工序设计 .182.5.1 机床的选择 .182.5.2 夹具的选择 .192.5.3 刀具的选择 .192.6 切削用量的选择 .202.6.1 切削速度的选定 .202.6.2 进给量的选定 .212.6.3 切削速度的选定 .21第页 共页2.7 切削高温合金时的切削用量 .212.7.1 切削用量的选择原则 .212.7.2 高温合金的加工 .222.8 时间定额的计算 .242.8.1 技术时间定额的组成 .242.8.2 单件时间和单件工时定额计算公式 .252.9 编制工艺卡片 .253 旋风铣刀的设计 .523
3、.1 刀片的选择 .533.1.1 刀片材料的选择 .533.1.2 刀片尺寸及外形 .543.2 铣刀刀体的确定 .553.3 附属零件的选用 .564 切槽用成型车刀的设计 .574.1 成型车刀的用途和类型 .574.2 成型车刀前角和后角的选择及合理数值 .574.2.1 成型车刀前角选择原则 .574.22 成型车刀后角选择原则 .584.2.3 前角和后角的合理数值 .584.2.4 主偏角和副偏角的选择原则 .604.3 刀具角度计算 .614.4 成型车刀材料及尺寸的选择 .624.4.1 刀片材料及尺寸的选择 .624.4.2 刀体材料及尺寸的选择 .634.5 机夹方式 .
4、634.6 成型车刀样板 .645 结论 .65参考文献 .66致谢 .68第页 共页1.绪论1.1 飞机发动机叶片安装体加工工艺设计的目的和意义我毕业设计的题目是飞机发动机叶片安装体加工工艺规程设计，这在飞机发动机制造方面具有很高的应用价值。众所周知，现代国民的生活和安全保障均离不开航空航天工程。航空发动机的发展与高温合金的发展是齐头并进、密不可分的，前者是后者的主要动力，后者是前者的重要保证。发动机是一架飞机的“心脏” ，而叶片是发动机的动力来源 1。叶片必须固定在涡轮盘（叶片安装体）上,不能发生周向转动和轴向移动，并用套类零件将每个叶片隔开。涡轮盘 （也叫飞机叶片安装体） 是发动机重要的
5、热端部件之一。它在极为苛刻的条件下工作，飞行时承受着启动-停车循环中的机械应力和温差引起的热应力的共同作用，因而要求材料具有足够的力学性能和理化性能，特别是在使用温度范围内要有尽可能高的低周循环疲劳和热疲劳性能，这是确定涡轮盘工作寿命的关键因素 2。图 1.1 飞机发动机飞机发动机叶片安装体的结构工艺性很差,它没有退刀槽，槽两壁深度不同，径向槽内有轴向槽。同时，材料强度高、韧性大、难断屑、导热系数低，切削温度高，刀具磨损严重，刀具耐用度很低，因而切削加工性很差。特别是生产效率很低。目前，采用进口的硬质合金刀具材料， 在很低的切削速度下（12m/min）加工,其成本和质量都成为制约企业的难题。
6、为了赶上或超过先进国家的制造水平， 必须改进工艺、 革新刀具和采用先进制造技术，提高叶片安装体的生产效率，以适应国内航空军事的快速发展和未来可能的战事需要。第页 共页1.2 国内外研究发展状况1.2.1 国内外涡轮盘材料发展应用状况适合制造涡轮盘的材料很多，但应用最多的是高温合金。下面列举一些适合做涡轮盘的高温合金材料及其特性 3：固溶强化型高温合金 GH1040，在 900-1000下短时使用可达足够高的瞬时强度，热加工塑性好，用于 700以下的涡轮盘、轴和紧固件。时效硬化型铁基合金高温合金 GH2036，合金成分简单，组织稳定，在 600-650有较好的物理和力学性能，并有良好的切削加工性
7、能，合金的膨胀系数大，用于 650的涡轮盘、环形件和紧固件。时效硬化型铁基合金高温合金 GH2135，有较好的热强性、热加工塑性良好，但疲劳性能差，切削加工性较差，表面渗铝后可提高抗氧化性，用于 700-750的涡轮盘、工作叶片及其他高温部件。时效硬化型铁基合金高温合金 GH2136，在 700以下使用有良好的综合性能，长期使用组织稳定，有较好的抗氧化性，并且线胀系数较小，易于焊接成形，用于 650-700下的涡轮盘材料。时效硬化型镍基合金高温合金 GH4033，在 750有满意的高温强度，在 900以下有良好的抗氧化性能，并有良好的热加工和械加工性能，易于锻轧成材,用于工作温度为 700的涡轮叶片和 750的涡轮盘等材料。综合考虑工作温度以及机械加工性能，高温合金 GH4033 更适合做涡轮盘的材料。目前，国外某些发达国家采用粉末冶金的方法来制造涡轮盘。俄罗斯粉末高温合金的研究始于是 60 年代末，1978 年粉末高温合金涡轮盘正式在军用发动机上使用，至今已有 20 多年。俄罗斯的粉末高温合金发展始于军用航空领域，并逐渐扩展到民用航空领域，在 80 年代末研制出 -90A 民用航空发动机盘件。现在，全俄年产高温合金粉末 7000 吨，可年产粉末涡轮
