加工渦輪盤榫槽的臥式拉床夾具設(shè)計(jì)

1、摘 要本文主要是通過分析航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的渦輪盤榫槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工工藝等情況，確定設(shè)計(jì)方案，完成了加工渦輪盤榫槽的臥式拉床夾具的設(shè)計(jì)。此夾具主要用于拉削83076967型渦輪盤上均布的47個(gè)樅樹型的榫槽，由于本工序中對(duì)榫槽工作面距榫槽中心的距離以及47個(gè)榫槽的累記均布很小，并且榫槽的拉削加工工位較多，所以在此夾具的設(shè)計(jì)過程中，選用一端平面和短圓柱作為定位基準(zhǔn)，著重對(duì)定位裝置和分度裝置進(jìn)行了詳細(xì)系統(tǒng)地設(shè)計(jì)，采用體積小、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操作方便、分度精度較高的端齒盤分度裝置，為了能夠減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，用液壓機(jī)構(gòu)作為分度裝置的動(dòng)力系統(tǒng)。對(duì)夾具上各裝置作了合理、正確的布置，盡量減小了夾具的體積。簡(jiǎn)

2、述了該夾具的使用和調(diào)整方法，并綜合分析了提高樅樹型榫槽表面粗糙度的方法。關(guān)鍵詞 渦輪盤榫槽 定位誤差 端齒盤式分度盤 abstractthis article mainly is through the analysis aircraft engine on turbine disk key way unique feature, situations and so on processing craft, determined the design proposal, has completed the processing turbine disk key way horizontal-t

3、ype broaching machine tongs design. this tongs mainly uses in on the broaching 83076967 turbine disks the even cloth 47 fir tree's key way, because in this working procedure is apart from the key way center to the key way working surface the distance as well as 47 key ways records the even cloth

4、 to be very small tiredly, and the key way broaching processes the location to be many, as soon as therefore in this tongs design process, selects holds straight the surface and the short column took the localization datum, emphatically carried on to the positioning device and the spacing device sys

5、tematically has designed in detail, uses the volume slightly, the rotation nimble, the ease of operation, the indexing precision high end tooth plate spacing device, in order to could reduce the labor intensity, enhanced the labor productivity, took the spacing device with the hydraulic geardynamic

6、system. each installment has made reasonably, the correct arrangement to the tongs on, reduced the tongs volume as far as possible. has summarized this tongs use and the adjustment method, and the generalized analysis enhanced the fir tree key way surface roughness the method. key word fir tree key

7、way position error end tooth disc type graduated disc目 錄摘 要 iabstract ii第1章 緒 論 11.1 現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展的方向 11.2 現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)夾具設(shè)計(jì)的要求 21.3 項(xiàng)目提出的背景及研究的內(nèi)容 21.4 項(xiàng)目研究的方法、預(yù)期結(jié)果及意義 3第2章 渦輪盤件榫槽的加工特點(diǎn)及工藝裝備4 2.1 渦輪盤榫槽加工工藝的分析 4 2.1.1 渦輪盤榫槽加工工序圖的分析 4 2.1.2 零件毛坯種類、特點(diǎn) 5 2.1.3 渦論盤的加工工藝規(guī)程分析 5 2.2 拉削方法及工藝裝備的分析與選取 6 2.2.1 拉削方法 6 2.2.2

8、工藝裝備7第3章 渦輪盤分度夾具設(shè)計(jì)方案的確定 10 3.1 定位原理和定位機(jī)構(gòu)10 3.2 定位基準(zhǔn)的選取以及定位誤差的分析11 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位裝置的設(shè)計(jì) 11 3.2.2 定位誤差的分析和計(jì)算 11 3.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì)14 3.3.1 夾緊方案的確定 14 3.3.2 夾緊力的確定 15 3.4 分度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)18 3.4.1 分度方式選擇 18 3.4.2 端齒盤式分度盤的優(yōu)點(diǎn) 18 3.4.3 端齒盤式分度盤設(shè)計(jì) 193.5 分度裝置的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)20 3.5.1 端齒盤分合的動(dòng)力系統(tǒng) 21 3.5.2 分度回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì) 22 3.5.3輔助夾緊裝置液壓缸的設(shè)

9、計(jì) 24 3.6 夾具輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)25 3.6.1 轉(zhuǎn)動(dòng)剎車機(jī)構(gòu) 25 3.6.2 分度指示機(jī)構(gòu) 26 3.7 主要零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)263.8 主要尺寸計(jì)算27第4章 分度夾具使用和調(diào)整304.1 分度夾具使用30 4.1.1 加工準(zhǔn)備 30 4.1.2 控制過程 30 4.1.3 拉削試料及試件 314.2 分度夾具調(diào)整和提高榫槽精度的方法32 4.2.1 調(diào)整徑向尺寸 32 4.2.2 調(diào)整分度 32 4.2.3 提高榫槽粗糙度方法 33第5章 經(jīng)濟(jì)性與資源分析34結(jié) 論35致 謝36參考文獻(xiàn) 37專題論文 38附錄1 中文譯文 46附錄2 外文文獻(xiàn) 54第一章 緒論1.1 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展

10、方向機(jī)床夾具就是在機(jī)床上將工件進(jìn)行定位、夾緊，將刀具進(jìn)行導(dǎo)向的一種裝置，其主要作用就是使工件相對(duì)與機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：新產(chǎn)品發(fā)展快，質(zhì)量要求高，品種規(guī)格多，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短。反映在機(jī)械工業(yè)上，多品種、小批量生產(chǎn)在生產(chǎn)類型比例中，占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求，必須做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，而機(jī)床夾具是這一工作的重要組成部分?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在：1.標(biāo)準(zhǔn)化 完善的標(biāo)準(zhǔn)化，不僅指現(xiàn)有夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化，而且對(duì)應(yīng)各種類型夾具應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。這樣可以使夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配工作簡(jiǎn)化，有利于縮短生產(chǎn)周期和降低成本。2.可調(diào)化、組

11、合化 這樣做可以擴(kuò)大專用夾具的使用范圍，改變以往工藝條件稍有變化就導(dǎo)致專用工裝報(bào)廢的現(xiàn)象，使夾具能重復(fù)利用。實(shí)行組合化的原則設(shè)計(jì)工裝，用少量元件能滿足多種要求。3.精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品加工、裝配精度日益提高，高精度機(jī)床大量涌現(xiàn)，勢(shì)必要求機(jī)床夾具的精度也相應(yīng)地越來越高。4.高效自動(dòng)化 為了既改善勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，使所設(shè)計(jì)的工裝更符合人機(jī)工程學(xué)原理，以提高生產(chǎn)效率，又能降低加工成本，對(duì)夾具提出高效自動(dòng)化的要求，以便獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。5.模塊化 通過采用模塊化設(shè)計(jì)，可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期。1.2 現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)夾具設(shè)計(jì)的基本要求1.穩(wěn)定地保證工件的加工精度2.提高機(jī)械制造行業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)

12、率3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性并且操作簡(jiǎn)便、能改善勞動(dòng)條件4.應(yīng)能降低產(chǎn)品的制造成本1.3 項(xiàng)目提出的背景及研究的內(nèi)容渦輪盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖1-1）的重要零件,它與相應(yīng)的軸、葉片相互連接而組成發(fā)動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子組件。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的外函推力完全來自于它高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力。處于高速、高溫的工作環(huán)境下，是關(guān)鍵復(fù)雜構(gòu)件，其機(jī)械加工特點(diǎn)表現(xiàn)為榫槽形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高、空間角度復(fù)雜等。它的設(shè)計(jì)、工藝和制造水平?jīng)Q定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性、維修周期、壽命等性能指標(biāo)。圖11航空發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在渦輪盤材質(zhì)多采用gh698，屬鎳基合金，ni含量大于70%，加工硬化嚴(yán)重，切削加工性非常差。機(jī)械加工難度大

13、，在整個(gè)渦輪機(jī)加工中也是一個(gè)難點(diǎn)。而在整個(gè)渦輪盤的機(jī)械加工中，工作量最大、難度最高的是輪盤榫槽加工。因此本文主要是圍繞在拉削渦輪盤榫槽這一工序過程中所使用的專用夾具為中心，研究了拉削渦輪盤榫槽的臥式拉床夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)整和使用。1.4項(xiàng)目研究的方法、預(yù)期結(jié)果及意義該夾具主要用于拉削航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤上的榫槽，榫槽本身精度主要由拉刀設(shè)計(jì)、制造精度和拉削方法保證；榫槽的相對(duì)精度，如榫槽至中心控制尺寸、榫槽均布誤差等就主要由該夾具來保證。因此在確定該夾具的設(shè)計(jì)方案時(shí)，首先對(duì)工序圖進(jìn)行分析，了解本工序需要保證的尺寸精度和位置精度。為了使所設(shè)計(jì)的夾具能夠保證零件所要求的精度，必須對(duì)渦輪盤進(jìn)行精確地定位和

14、準(zhǔn)確地分度。為了能夠減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，盡量縮短本工序的輔助時(shí)間，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓裝置。此液壓分度夾具與移動(dòng)安裝座的定位是靠移動(dòng)安裝座上的兩個(gè)定位銷，通過四個(gè)m20螺栓連接固定。零件安裝到分度夾具上，用螺栓壓緊；將拉刀按順序放入拉刀盒中，拉刀盒通過刀柄與拉床主軸連接。 通過采用合理的定位裝置和分度機(jī)構(gòu)，該夾具應(yīng)該能夠保證零件要求的尺寸和位置精度。渦輪盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上一個(gè)十分重要的零件，然而在整個(gè)渦輪盤的機(jī)械加工過程中，精度要求最高，難度最大就是渦輪盤上的榫槽的加工這一工序，因?yàn)殚静郾仨氁腿~片上的榫頭相配合。它們之間的配合精度要求也是很高的。綜以上分析，本道工序所要加工的渦輪盤榫槽對(duì)

15、于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和性能都有著十分重要的影響，所以本工序所專用的夾具的設(shè)計(jì)制造有著十分重要的意義。第二章 渦輪盤件榫槽的加工特點(diǎn)及工藝裝備2.1 渦輪盤榫槽加工工藝的分析2.1.1 渦輪盤榫槽加工工序圖的分析 渦輪盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的典型的盤類零件，屬于盤類件，在本道工序中主要的加工表面是形狀為樅樹形的榫槽面，榫槽是用于安裝葉片的，較為復(fù)雜。數(shù)量為47個(gè)，均布于328的圓周，均布累積誤差不大于0.127mm。榫槽的寬度尺寸、榫槽工作面至距渦輪盤中心的距離誤差均在0.1mm以內(nèi)，榫槽表面粗糙度要求ra1.6以上（圖2-1）。圖21 渦輪盤零件工序圖2.1.2 零件毛坯種類、特點(diǎn)由于渦輪盤處于高速、

16、高溫（400800）的工作環(huán)境，對(duì)毛坯的材料也有特殊的要求，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外常采用鎳基合金，此渦輪盤83076967的毛坯所用的材料是aisi4340,相當(dāng)于38grmnala,用這種合金粉末熱等靜壓制成型，為了提高渦輪盤的疲勞強(qiáng)度，采用了在熱等靜壓預(yù)成形后再等溫鍛造的技術(shù)。用這種材料和鍛造技術(shù)成型的渦輪盤毛坯具有很高的強(qiáng)度和抗疲勞性能，并且材料的拉削性能比較好，最佳的拉削速度大概在22.5m/min。2.1.3 渦論盤的加工工藝路線分析渦輪盤的加工工序如下表：表 21 零件工藝路線表序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)所用設(shè)備1鍛造毛坯2正火3車端面打中心孔外圓柱面臥式車床ca61404粗車各外圓、倒角端面、中心

17、孔數(shù)控車床k31255鉆69.525孔55.3圓柱面立式鉆 床zj50256精車外圓、輪盤端面中心孔數(shù)控車床k31257滾花鍵中心孔滾齒機(jī)yn36168銑削樅樹形槽端面、中心孔萬(wàn)能回轉(zhuǎn)頭升降臺(tái)銑床x62259拉削樅樹形槽95.25圓柱面及c面臥式拉床l612010磷化處理11檢驗(yàn)1.524周向榫槽常用精密車床、專用夾具、專用刀桿、成型刀片進(jìn)行加工，而各種形狀復(fù)雜的周向榫槽常用銑床銑削和拉床拉削來加工，由于樅樹型榫槽結(jié)構(gòu)不規(guī)則，形狀復(fù)雜，而且表面粗糙度要求在ra1.6以上,若采用銑削加工，必須通過粗銑、半精銑、精銑三道工藝，才有可能使榫槽達(dá)到要求的表面粗糙度，并且勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低，加工精度難以保

18、證，所以現(xiàn)在生產(chǎn)中已經(jīng)很少采用了，拉削是一種高效率的金屬切削工藝，用于加工多種形狀的內(nèi)、外表面，以及具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的螺旋槽等。加工質(zhì)量特點(diǎn)：精度較高，可以達(dá)到0.015mm,表面粗糙度可達(dá)到ra0.8。尺寸一致性好。特別適合加工精度高、表面質(zhì)量好的成批和大量生產(chǎn)的零件?，F(xiàn)已廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片榫頭、渦輪盤、壓氣機(jī)盤等部件的加工，但必須配以專用的刀具、量具、及其它輔具。2.2 拉削方法及工藝裝備的分析與選取2.2.1 拉削方法拉削按拉削速度分成兩種：低速拉削和高速拉削。目前在航空零件上已愈來愈多采用高速拉削，主要是由于以下幾個(gè)方面的原因：（1）在相同條件下，高速拉削的零件表面質(zhì)量?jī)?yōu)于低速拉削的表

19、面質(zhì)量。有的材料如不銹鋼等用低速拉削無(wú)法保證其表面質(zhì)量，必須采用高速拉削。（2）高速拉削所用的拉床，其結(jié)構(gòu)剛性好，滑枕行程長(zhǎng)，選用拉削速度范圍廣，冷卻潤(rùn)滑效果好。這樣，不僅提高了生產(chǎn)率，而且大大降低了生產(chǎn)成本。（3）高速拉削的拉刀大都采用超硬型高速鋼，如鉬-鈷和鎢-鈷類高速鋼能在高溫、高壓及高速下長(zhǎng)期工作。這樣有利于實(shí)現(xiàn)拉削自動(dòng)化，除了單機(jī)拉削自動(dòng)化外，還可將單機(jī)-傳送帶-單機(jī)連成拉削自動(dòng)線。高速拉削,一般是指拉削速度高于15-20m/min的拉削。由于在提高加工表面質(zhì)量延長(zhǎng)拉刀壽命等方面比低速拉削具有明顯的優(yōu)越性，因此現(xiàn)代拉削中多采用高速拉削。但是對(duì)于不同的零件材料，或即使相同的材料熱處理工

20、藝不同，也會(huì)影響拉削速度。實(shí)際生產(chǎn)中是通過試?yán)瓉泶_定具體零件材料高速拉削的速度。在較低的速度下拉削，拉削的表面質(zhì)量還比較好，拉削速度不斷提高，到一定速度后，拉削表面質(zhì)量下降，甚至出現(xiàn)鱗刺，繼續(xù)提高速度，拉削表面質(zhì)量開始好轉(zhuǎn)，到一定速度下，拉削面質(zhì)量達(dá)到最佳，這時(shí)的速度就是這種材料的高速拉削速度。高速拉削一般可以提高盤類件的表面質(zhì)量和生產(chǎn)率，但對(duì)于某些難加工材料的零件，只有在低速拉削時(shí)方能后的最佳拉削質(zhì)量。如此渦輪盤83076967的毛坯所用的材料是aisi4340,相當(dāng)于38grmnala，這種材料的最佳的拉削速度大概在22.5m/min。2.2.2 工藝裝備拉削加工渦輪盤所用的工藝裝備主要是

21、有拉床、拉刀、量具等，渦輪盤上的榫槽自身的精度主要由合理的拉刀設(shè)計(jì)、制造精度和正確的拉削方法來保證；榫槽的相對(duì)精度，如榫槽至中心控制尺寸、榫槽均布誤差、榫槽中心對(duì)稱等，主要依靠夾具保證。1. 拉床 考慮到現(xiàn)有的已知條件和前面所分析的該材料的渦輪盤的榫槽的最佳拉削速度情況，選用普通臥式拉床l6120（類似圖22）。這種拉床主要用于拉削花鍵孔、平面和形狀復(fù)雜的成型面等，生產(chǎn)效率高，適用于大量生產(chǎn)及成批生產(chǎn)。該機(jī)床采用液壓傳動(dòng)，工作平穩(wěn)，能無(wú)級(jí)調(diào)速，并有超負(fù)荷保險(xiǎn)裝置。機(jī)床具有自動(dòng)循環(huán)、半自動(dòng)循環(huán)和兩種分段循環(huán)等四種工作循環(huán)，主要?jiǎng)幼骺蓡为?dú)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，能滿足各種生產(chǎn)場(chǎng)合的需要。機(jī)床由一個(gè)總按鈕站操縱，

22、操作方便。圖 22l6120的性能參數(shù)：額定拉力：20噸 最大拉力：26噸主溜板行程長(zhǎng)度：1600mm接送刀機(jī)構(gòu)最大行程長(zhǎng)度：620mm護(hù)送刀最大行程長(zhǎng)度：850mm主溜板工作行程速度：1.511m/min主溜板返回行程速度：712m/min主傳動(dòng)用徑向柱塞油泵：流量 300升/分 最大工作壓力：10mpa主傳動(dòng)電機(jī)功率：22千瓦 主傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速：970轉(zhuǎn)/min機(jī)床的外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：6830mm×1819mm×1376mm2. 拉刀 加工渦輪盤榫槽的拉刀為專用拉刀，拉床所用拉刀為分段組合形式，根據(jù)被拉削榫槽型面的要求，采用分段組合形式，共分9段

23、。由每段拉刀分別擔(dān)負(fù)一定的切削部分和切削量（如圖23）。這些功能不同，長(zhǎng)短不一的分段拉刀將被分為三組，分別定位夾緊在拉刀盒子內(nèi)，成為完整的組合拉刀。圖23 拉削榫槽的拉削余量分配圖由于輪盤材質(zhì)是38grmnala，加工性差，而且輪盤精度要求高，硬質(zhì)合金刀具雖然在硬度、耐磨性和切削用量等方面優(yōu)于高速鋼，但其缺點(diǎn)很突出：不能承受較大的沖擊力，強(qiáng)度低，只是高速鋼的三分之一，熱處理困難；整體硬質(zhì)合金刀具制造困難，可加工性差，型線的鏟磨必須用金剛石砂輪。普通高速鋼由于在強(qiáng)度、硬度等方面性能指數(shù)低，不能采用，而粉末冶金高速鋼如cpm-42，雖然韌性、硬度和可磨削性優(yōu)于其它高速鋼，但價(jià)格偏高，因此，也不采用

24、。通過比較分析，拉刀材質(zhì)通常選用m42(w2mo9cr4vco8)鈷高速鋼。有較高的淬透性，m42熱處理后硬度可以達(dá)到67-69hrc，在加工中當(dāng)溫度提高至600-620時(shí)具有很高的紅硬性，并具有很高的耐磨性，很高的強(qiáng)度及良好的工藝性能，缺點(diǎn)韌性較差、脫碳敏感性強(qiáng)，但是就綜合性能而言，現(xiàn)在榫槽拉刀材質(zhì)通常都選擇m42。3.量具 為檢驗(yàn)拉刀拉出的樅樹形榫槽的尺寸精度，采用直徑為1.524的標(biāo)準(zhǔn)量棒。拉削是大切削刃面，多齒強(qiáng)力切削過程，會(huì)產(chǎn)生大量切削熱。加之切削過程中，加工面被進(jìn)、出口處得刀齒包容，切削熱不易被冷卻液帶走，故要求用大流量、大熱容量的冷卻潤(rùn)滑液進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以降低切削時(shí)的溫升。第三章

25、 渦輪盤分度夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1定位原理和定位機(jī)構(gòu)1.定位原理工件在夾具中的定位就是要確定工件與夾具定位元件的相對(duì)位置，并通過導(dǎo)向元件和對(duì)刀元件來保證工件與刀具之間的相對(duì)位置，從而滿足加工精度的要求。對(duì)單個(gè)工件而言，就是工件準(zhǔn)確地占據(jù)由定位元件所規(guī)定的位置。要實(shí)現(xiàn)定位，必須將工件的有關(guān)表面靠近在夾具的定位元件上，工件的定位和用于定位的表面有很大的關(guān)系這些表面就是工件的定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)就是零件上的點(diǎn)、線、面，這些點(diǎn)、線、面是用來確定零件上的其他的點(diǎn)、線、面的。工件在沒有采取定位措施以前，它在夾具中的位置是任意的，即對(duì)一個(gè)工件來說它的位置是不確定的，而對(duì)一批工件來說它們的位置是變動(dòng)的。工件空間位置的

26、這種不確定性可用自由度來描述，把工件看成直角坐標(biāo)系oxyz中的一個(gè)剛體，在沒有采取定位措施前，它有六個(gè)自由度，即沿x、y、 z軸的三個(gè)移動(dòng)自由度和繞x、y、z軸的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，如圖31所示。圖31 零件的六個(gè)自由度要使工件沿某一方向上有確定的位置，就必須限制它沿這個(gè)方向上的自由度，夾具中，限制工件自由度用定位支承點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)定位支承點(diǎn)限制一個(gè)自由度，通常用夾具上按一定要求布置的六個(gè)定位支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)相接觸來限制工件的六個(gè)自由度，即六點(diǎn)定位原理。但是在工件實(shí)際定位時(shí)，所限制的自由度數(shù)少于按工序加工要求應(yīng)予以限制的自由度數(shù)，則工件定位不足稱為欠定位，欠定位往往會(huì)造成工件定位不確定、定位

27、元件變形和工件裝夾不好。如果幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)或幾個(gè)自由度，稱為過定位，對(duì)于形狀精度和位置精度很低的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，是不允許出現(xiàn)過定位的，這樣會(huì)造成工件定位時(shí)的位置不確定。但是對(duì)于已加工過的工件表面或精度高的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，為了提高零件的穩(wěn)定性和剛度，可以使用過定位。2.定位裝置定位裝置的作用是確定工件在夾具中的位置。定位元件通常采用平面、圓柱面、錐面等來實(shí)現(xiàn)工件的定位。工件定位時(shí)，只要將工件上定位基準(zhǔn)與夾具上的定位表面互相接觸，就可獲得正確的位置，不需要任何的調(diào)整與找正。3.2 定位基準(zhǔn)的選取以及定位誤差的分析3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇和定位裝置的設(shè)計(jì)渦輪盤83076

28、967工藝尺寸圖21，根據(jù)選擇定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)重合原則和所選基準(zhǔn)應(yīng)保證定位穩(wěn)定、便于夾緊的條件，選擇渦輪盤c面和d軸作為定位基準(zhǔn)。c面和d軸的自身尺寸公差(95-0.025mm和13.84mm)、 形狀公差以及它們與渦輪盤原始基準(zhǔn)a和b的形位公差要求都很嚴(yán)，所以由于基準(zhǔn)不重合引起定基誤差也相對(duì)很小。由于所要加工的渦輪盤的榫槽均不于328的圓周，故采用定位環(huán)與c面接觸，大平面三點(diǎn)定位，限制了x軸上的移動(dòng)、y、z軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)共三個(gè)自由度，短定位套與禿臺(tái)的d面配合，來限制x和y軸方向上的移動(dòng),共限制了五個(gè)自由度，屬于不完全定位。3.2.2定位誤差的分析和計(jì)算使用夾具時(shí)，造成表面位置的加工誤差的因素可以歸

29、納為以下三個(gè)方面：（1） 與工件在夾具中裝夾有關(guān)的加工誤差，稱為工件裝夾誤差，其中包括工件在夾具中由于定位不準(zhǔn)確所造成的加工誤差即定位誤差，以及在工件夾緊時(shí)由于工件和夾具變形所造成的加工誤差?yuàn)A緊誤差。（2）與夾具相對(duì)刀具及切削成行運(yùn)動(dòng)和夾具變形所造成的加工誤差，稱為夾具的對(duì)訂誤差， 其中包括夾具相對(duì)刀具位置有關(guān)的加工誤差,就是對(duì)刀誤差，和夾具相對(duì)成形位置有關(guān)的加工誤差?yuàn)A具位置誤差。（3）與加工過程有關(guān)的加工誤差，稱為過程誤差。其中包括工藝系統(tǒng)的受力變形、熱變形及磨損等因素所造成的加工誤差。為了得到合格零件，必須使上述各項(xiàng)誤差之和等于或小于規(guī)定零件的工序尺寸公差t，即 總t在夾具設(shè)計(jì)過程中，只考

30、慮與夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的定位方法所引起的定位誤差對(duì)加工精度的影響，上式可以寫成 ：d +t式中 d定位誤差 除定位誤差外，其他因素所引起的定位誤差的總和一般取 d=（）t定位誤差是有指由于定位不準(zhǔn)而造成的某一工序尺寸（加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。工件在夾具中的位置是有定位元件確定的，當(dāng)工件上的定位基準(zhǔn)一旦與夾具上的定位元件相接觸或相配合，工件的位置也就確定了，但對(duì)一批工件來說，由于在各個(gè)工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上均存在著在公差范圍內(nèi)的差異，夾具定位元件本身和各定位元件之間也具有一定的尺寸和位置公差，因此工件雖然已經(jīng)定位，但是每個(gè)被定位的工件的的某些表面都會(huì)

31、存在自己的位置變動(dòng)量，從而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。對(duì)于一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定為基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位誤差有兩個(gè)方面組成，（1）定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，常用b來表示。（2）定位基準(zhǔn)與定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位置誤差，既定為基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，用y來表示。所以 d = b + y 就是基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位置誤差在加工尺寸方向上的代數(shù)和。分析零件圖可知，本道工序需要

32、保證尺寸的 ，如前面所述，在拉削渦輪盤上的榫槽時(shí)，采用短圓柱面即d面于定位套配合來限制在y、z軸上的移動(dòng)自由度，所以定位基準(zhǔn)就是短圓柱面（d面）的中心線即渦輪盤的中心線，而的工序尺寸是渦輪盤的中心線，因此不存在基準(zhǔn)不重合誤差，故 b=0基準(zhǔn)位置誤差 y = 式中 定位副間最小間隙配合（圖25）定位孔直徑公差 禿臺(tái)外圓柱公差=0.005=0.035 =0.022y = =0.031圖32 定位元件水平放置時(shí)的定位誤差分析t=0.1,所以理論定位誤差 d<，即 d。由以上計(jì)算可知 d= b +y=0+0.031=0.031所以計(jì)算出的d在定位誤差的范圍之內(nèi)，能滿足該工序中渦輪盤榫槽加工要求。

33、3.3夾緊裝置的設(shè)計(jì)3.3.1夾緊方案的確定工件在機(jī)床或夾具中定位后還需要進(jìn)行夾緊，將工件壓緊、夾牢以保證在加工過程中不產(chǎn)生位移和振動(dòng)，主要有動(dòng)力源和夾緊機(jī)構(gòu)兩部分組成。夾緊機(jī)構(gòu)的主要作用是接受和傳遞原始的作用力，使其變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)。夾緊機(jī)構(gòu)包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件，中間遞力機(jī)構(gòu)主要啟到改變?cè)甲饔昧Φ姆较蚝痛笮〉淖饔?，而且還具有一定的自鎖性能。 夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確合理，對(duì)于保證加工精度，提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的影響。因此在夾緊裝置的設(shè)計(jì)過程中主要考慮到以下幾個(gè)方面的問題：（1） 在夾緊過程中應(yīng)保持工件原有良好的定位，而不應(yīng)破壞定位。（2）夾緊力可靠、適當(dāng)。

34、即要保證在加工過程中工件的位置不發(fā)生變動(dòng)和振動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。（3）操作應(yīng)該安全、方便、迅速和省力。（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、便于制造，并有足夠的強(qiáng)度和剛度。綜合以上因素，由于渦輪盤要加工榫槽，外周不能用于夾緊，軸中心無(wú)通孔，所以只能利用軸向均勻的6個(gè)9.525+0.05 角向位置任意孔，采用螺紋夾緊。螺紋夾緊簡(jiǎn)單可靠，有自鎖作用，也可以提供足夠的夾緊力。渦輪盤榫槽加工工位多，更換拉刀次數(shù)多3次，一個(gè)渦輪盤榫槽的加工時(shí)間最短也得一天左右，所以克服了螺紋夾緊慢、輔助時(shí)間長(zhǎng)的問題。由于渦輪盤自身用于穿螺栓的孔徑為69.525，只能用六個(gè)m10的螺栓進(jìn)行螺紋夾緊。但是在渦輪盤榫槽

35、拉削過程中，渦輪盤所受的切削力大，為了增強(qiáng)夾緊力、提高夾具體剛性、減少切削力大對(duì)榫槽加工精度的影響，需要增加了三個(gè)液壓壓緊機(jī)構(gòu)。3.3.2夾緊力的確定確定夾緊力主要是確定夾緊力的大小、方向和作用點(diǎn)，夾緊力的方向應(yīng)該垂直于主要的定位表面。為使夾緊力有助于定位，工件應(yīng)靠緊各支承點(diǎn)，并保證工件上各個(gè)定位基準(zhǔn)與定位元件接觸可靠。通常工件主要的定位基面的面積較大、精度較高，限制的自由度多，夾緊力垂直于此面，有利于保證工件的準(zhǔn)確地定位。其次，夾緊力的方向應(yīng)使工件夾緊后變形最小。因?yàn)楣ぜ诓煌较蛏系膭傂圆煌?，受壓表面的接觸變形不同，故夾緊力的方向應(yīng)使得受壓表面最好是與定位元件接觸較大的定位基準(zhǔn)。再次，夾緊

36、力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。 夾緊力的作用點(diǎn)就是指的夾緊元件相接觸的一小塊面積，夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定，不至于引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)，還必須使被夾緊工件的變形最小，并且應(yīng)該盡量靠近切削部位，以提高夾緊的可靠性，如果切削部位的剛性不足可采用輔助支承。夾緊力的大小必須適當(dāng)，夾緊力過小，工件在夾具中的位置可能在加工過程中產(chǎn)生變動(dòng)，破壞原有定位。如果夾緊力過大，工件在夾具的位置可能在加工過程中產(chǎn)生較大的變形，直接會(huì)影響到加工的質(zhì)量。在計(jì)算夾緊力的大小時(shí)，將此臥拉夾具看成一個(gè)剛性系統(tǒng)以簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)加工過程中工件所受的切削力、重力、慣性力、夾緊力等處于靜力平衡的條件下，來計(jì)算理論的夾緊力。根

37、據(jù)以上理論分析可知：在拉削渦輪盤榫槽時(shí)，夾緊力的方向應(yīng)該垂直于主要的定位基面c，作用點(diǎn)應(yīng)該在工件的圓周上，大小通過以下計(jì)算可得。在加工過程中渦輪盤處于相對(duì)靜止的狀態(tài)下，在水平方向上只受到切削力和夾緊力的作用，所以只要算出切削力，根據(jù)夾具處于靜力平衡就可以計(jì)算出夾緊力。查刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-16，最大切削力的經(jīng)驗(yàn)公式：式中 刀齒單位切削力長(zhǎng)度上的拉削力 每個(gè)刀齒切削刃的總長(zhǎng)度 最大同時(shí)工作的齒數(shù) 、分別為前角、后角、刀齒鋒利程度、切削液對(duì)拉削力影響的修正系數(shù)查刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-48 齒升量 af=0.03,硬度在hbs197-229之間，取為169n/m。拉削的槽寬為6.241mm，拉削長(zhǎng)度 故齒

38、距： p=(1.251.9)=710 取p=8.，所以同時(shí)工作齒數(shù) =3個(gè)。每個(gè)刀齒切削刃的總長(zhǎng)度 =10mm.查刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-49 =0.85、=1.0、=1.0、=1.13。所以 =4869.735n由于力的作用方向與渦輪盤的加工中心線成的夾角，可以分解為沿渦輪盤軸向的力t1和沿渦輪盤周向的力t2（圖33）。t1=4217.314nt2=2434.868n其中t1作用于渦輪盤的一端，使渦輪盤產(chǎn)生一個(gè)翻轉(zhuǎn)的力矩，為平衡這一個(gè)力矩為平衡此力矩，必須在另一端施加以一個(gè)和該力大小相等方向相反的力f1，并且f1 t1。t2會(huì)產(chǎn)生一個(gè)能夠使渦輪盤旋轉(zhuǎn)的力矩，這一力矩主要靠夾緊力通過壓板作用在工件上

39、所產(chǎn)生的摩擦力矩來平衡。圖33 渦輪盤受力分析圖夾緊力通過壓板作用在工件上，實(shí)際所需要的夾緊力 wk= 式中 wk實(shí)際所需要的夾緊力 w由靜力平衡算出的理論夾緊力k安全系數(shù)上式中基本安全系數(shù)取1.3 與加工性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)取1.0 刀具鈍化度有關(guān)的系數(shù)取1.5 切削性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)取1.2 夾緊穩(wěn)定性系數(shù)取1.0 手柄位置系數(shù)取1.0有力矩使工件旋轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面的接觸系數(shù)取1.0查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1：取=1.0，=1.5，=1.2，=1.0，=1.0，=1.0所以 取k=2.5。通過以上計(jì)算可知：沿渦輪盤的中心線方向需要的夾緊力: w1= t1=10.543kn沿渦輪盤周向夾緊力 ：

40、w2= t2=6.087 kn其中周向夾緊力主要有摩擦力提供，查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.717兩材料之間的摩擦因數(shù)為0.20.3，取，由，可得需要的正壓力： 故所需要的總的夾緊力.3.4分度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.4.1、分度方式選擇分度裝置是在機(jī)械加工中，每當(dāng)加工完一個(gè)表面后，能使夾具連同工件轉(zhuǎn)過一定角度或移動(dòng)一段距離的裝置，分度裝置的工作精度主要取決于分度副的機(jī)構(gòu)形式和制造精度。夾具常用的分度裝置有孔盤式、側(cè)面齒槽式、多邊形分度盤式和標(biāo)準(zhǔn)分度臺(tái)等多種形式。拉削用分度盤按分度原理，大致分為插銷式、端齒盤式和蝸輪蝸桿式三種方式。插銷式分度盤，一個(gè)分度盤只適用于同一型號(hào)的零件，需要數(shù)量多，經(jīng)濟(jì)性差，調(diào)整困難

41、，分度精度低；蝸輪蝸桿式分度盤，可以在一定范圍內(nèi)任意分度槽數(shù)，但是需要更換分度夾具的配換齒輪和節(jié)圓盤，分度精度較高；端齒盤式分度盤，不同尺寸的盤件需要更換不同的端齒盤，通用性較差，分度夾具的分度、壓緊、松開、定位等操作皆為液壓、電氣控制，分度精度很高。由于需加工的渦輪盤榫槽為47個(gè)，加工工位數(shù)量中等，均布累積誤差不大于0.127,要求加工精度較高，不適用于常用插銷式、蝸輪蝸桿式分度盤。經(jīng)分析比較，決定采用端齒盤式分度盤。3.4.2端齒盤式分度盤的優(yōu)點(diǎn)端齒盤式分度盤是采用端面三角齒相互嚙合的方法來實(shí)現(xiàn)分度的。工作時(shí)以下端齒盤的全部齒作為定位裝置，來對(duì)定上端齒盤的，各齒間的不等距誤差可以正負(fù)抵消，

42、使誤差得到均化，分度精度顯著提高，精度一般在左右，而且具有較好的精度保持性。端齒盤制造不是很復(fù)雜，端面三角齒經(jīng)過精刨、研磨后，便可達(dá)到較高的精度。上、下端齒盤嚙和后不僅能承受較大的切削力。 端齒盤另一個(gè)特點(diǎn)就是體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，操作方便，兩齒嚙合時(shí)可以自鎖，在拉削過程中不存在夾具體回轉(zhuǎn)時(shí)的間隙問題，整個(gè)端齒盤分度裝置成為一個(gè)剛性很好的整體。3.4.3端齒盤式分度盤設(shè)計(jì)渦輪盤83076967的外徑尺寸為mm，在保證不干涉拉削的前提下，盡量增加嚙合面積以提高加工精度，將端齒盤外徑定為mm。查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版表1-8-5，取端齒盤的齒型角a=,端齒數(shù)定為47x3=141。如圖34所示。端齒盤的

43、尺寸計(jì)算如下：mm式中：d 端齒盤外徑 z 端齒盤齒數(shù) t 端齒盤大端齒形展開齒距h底h頂2.507mm式中：h底為端齒盤大端理論齒底高h(yuǎn)頂為端齒盤大端理論齒頂高底頂=式中：底為端齒盤理論齒底線與節(jié)平線之間的夾角為理論齒底角頂為端齒盤理論齒頂線與節(jié)平線之間的夾角為理論齒頂角.端齒盤式分度盤的分度精度：相鄰誤差15；積累誤差45；循環(huán)誤差 7。圖34 端齒盤零件圖3.5分度裝置的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)的慣性力小，結(jié)構(gòu)緊湊，夾具剛性較高，工作平穩(wěn)，液壓油有一定的吸振能力，便于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向，而且能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，操作簡(jiǎn)單便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，系統(tǒng)工作時(shí)，工作介質(zhì)可以自動(dòng)潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)元件，有利于提高元件的使用壽命

44、。需要加工的渦輪盤上共47處榫槽，在拉削加工時(shí)，上下端齒盤、夾緊裝置等都要作多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，為了能夠減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，盡量縮短本工序的輔助時(shí)間，分度夾具的動(dòng)力系統(tǒng)均采用液壓裝置。如圖35所示：圖35 夾具部分結(jié)構(gòu)圖3.5.1端齒盤分合的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為盡量避免夾具結(jié)構(gòu)龐大，使總體的結(jié)構(gòu)緊湊、合理，才能更好地保證零件的加工精度。為使分度盤實(shí)現(xiàn)分開動(dòng)作，如圖35所示， 將下端齒盤與夾具底座(件42)連接固定；將上端齒盤與夾具的定位分度盤(件29)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(件9)連接固定。轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過止推軸承與活塞(件10 )連接，活塞分別與端蓋(件32)和夾具底座形成兩個(gè)互不相通的獨(dú)立腔體c和d，當(dāng)它

45、們分別進(jìn)油時(shí)，可以使活塞帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸作上、下運(yùn)動(dòng)。要使上、下端齒盤能夠?qū)崿F(xiàn)順利地分合，活塞的工作行程應(yīng)大于端齒盤的全齒高。由于此夾具用于臥式拉床上，工作時(shí)水平放置，在整個(gè)工作過程中都受到上端齒盤、工件、及夾緊、定位元件的重力所產(chǎn)生的彎曲力矩的作用，為盡量增加活塞桿的剛度。查液壓氣動(dòng)手冊(cè)第二版表9-4，取活塞桿的直徑為45mm,查表9-3，取油缸內(nèi)徑125，額定壓力p=10mpa,考慮到該液壓缸在工作過程中會(huì)間斷性地轉(zhuǎn)動(dòng)，為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一動(dòng)作，將此液壓裝置的設(shè)計(jì)成如下機(jī)構(gòu)：取d1=65，d2=88，速比=v2/v1=查表9-6取速比=1.4.活塞抬起時(shí)的推力:返回時(shí)的作用力： 3.5.2分度

46、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì)為使端齒盤實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，在分度盤上設(shè)計(jì)了軸向均布的47個(gè)分度銷(件1)，由液壓推桿(件51)上的撥爪(件78)推動(dòng)分度銷，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)過角度為一周的47分之一。當(dāng)液壓推桿回退時(shí)，撥爪被下一個(gè)分度銷抬起，繞銷軸(件52)轉(zhuǎn)動(dòng)；回退一定距離后，撥爪劃過分度銷，彈簧片回彈撥爪，撥爪插入下一個(gè)分度銷之后，等待下一次動(dòng)作。調(diào)整分度銷直徑大小、撥爪推動(dòng)分度銷力的角度、推桿行程范圍與撥爪的長(zhǎng)短，使其停留位置準(zhǔn)確。如圖37所示：分度盤上共47個(gè)分度銷，取分度銷直徑為7mm,為防止分度盤、端齒盤、分度銷、撥爪之間產(chǎn)生干涉，取分度銷的均布直徑為276mm，兩分度銷之間的夾角.，考慮到夾具體

47、上個(gè)機(jī)構(gòu)布置合理的問題，將該機(jī)構(gòu)的撥爪放于第21個(gè)分度銷上，如圖38所示:可以求出： b= 圖36 分度液壓缸結(jié)構(gòu)圖78 52 75 47 51f1 f2v1 v2圖37 回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)圖圖38 分度銷位置示意圖兩分度銷之間的距離 mm液壓缸的工作行程l0l.取l0=35mm。查液壓氣動(dòng)手冊(cè)第二版表9-2，額定壓力p=10mpa，取液壓缸內(nèi)徑32mm,活塞桿直徑20。推出時(shí)的推力 ： 返回時(shí)的推力：3.5.3輔助夾緊裝置液壓缸的設(shè)計(jì)查液壓氣動(dòng)手冊(cè)第二版表9-2，額定壓力p=10mpa，取液壓缸內(nèi)徑50mm,活塞桿直徑22。該機(jī)構(gòu)通過活塞桿帶動(dòng)壓板，把夾緊力直接作用于工件上，其行程必須大于端齒盤分合液

48、壓缸的行程，并且保證當(dāng)端齒盤分合液壓缸將工件完全抬起時(shí)，壓板能夠徹底和工件分開，取l=30mm。為了便于拉削前工件的安裝，將壓板設(shè)計(jì)成能夠饒活塞旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，避免了裝夾工件時(shí)和工件產(chǎn)生干涉。圖39 夾緊液壓缸結(jié)構(gòu)圖速比： =v2/v1=a1/a2=1.64 在以上各式中：無(wú)桿側(cè)的有效面積 有桿側(cè)的有效面積活塞伸出速度 活塞返回速度推出時(shí)的推力 返回時(shí)的推力3.6夾具輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.6.1、轉(zhuǎn)動(dòng)剎車機(jī)構(gòu)分度時(shí)，液壓推桿推動(dòng)分度銷，帶動(dòng)夾具轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓推桿到行程頂點(diǎn)停止動(dòng)作，而轉(zhuǎn)動(dòng)軸由于慣性將繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。無(wú)法有效地控制其停止在分度所需的角度上。為了解決這一問題，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向上，設(shè)計(jì)了彈性楔塊，

49、當(dāng)分度盤通過分度銷作用于楔塊上的力在沿楔塊方向的分力大于彈簧的作用力時(shí)，分度銷推動(dòng)楔塊滑動(dòng)，分度盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成分度。分度完成后，楔塊在彈簧力的作用下能夠有效地?fù)踝》侄蠕N，防止分度盤由于慣性力繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使端齒盤停止在正確的分度所需要的角度上。圖310轉(zhuǎn)動(dòng)剎車機(jī)構(gòu)圖 圖311分度指示機(jī)構(gòu)圖3.6.2、分度指示機(jī)構(gòu)由于渦輪盤榫槽數(shù)為47個(gè)，數(shù)量較多，而且拉削不是一次完成，有七、八把拉刀分3次去余量，一個(gè)渦輪盤榫槽加工多次方可完成。為防止夾具分度出現(xiàn)誤操作，產(chǎn)生廢品，造成經(jīng)濟(jì)損失，所以增加了一個(gè)分度指示杠桿。當(dāng)分完度以后，轉(zhuǎn)動(dòng)軸下降，下一個(gè)分度銷與杠桿指針接觸,如圖六所示，顯示分度正確，提示工人繼續(xù)

50、進(jìn)行榫槽拉削。3.7主要零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.夾具底座夾具底座比較大，形狀復(fù)雜，要求精度高，加工比較困難，選用鑄鐵材料20-40。因?yàn)殍T鐵可以研磨角度面，達(dá)到要求精度；鑄鐵材料的剛性比較好，還可以吸收拉削過程中產(chǎn)生的震動(dòng)。為避免拉削過程中遇到底座上夾渣、異物、硬點(diǎn)而磨損和崩刀，在相應(yīng)的拉削部位銑削出大于榫槽寬度及移動(dòng)安裝座移動(dòng)距離的梯形槽。2 分度盤為了夾具加工方便，將分度盤作成兩層，組裝后調(diào)整定位面回轉(zhuǎn)中心到底面距離，易于保證圖紙要求。此次加工的渦輪盤直徑比較小，榫槽多，拉削加工后分度盤定位面較小。為了盡量減少刀具的磨損，分度盤材料選用45,調(diào)質(zhì)hrc28-32,低于加工零件硬度；并事先銑出不超過

51、渦輪盤榫槽中值的槽寬。先銑出榫槽，分度盤加工榫槽位置與分度銷底孔位置之間有著比較嚴(yán)格的角向關(guān)系。必須計(jì)算準(zhǔn)確，以免槽偏，拉刀單側(cè)拉削，反而對(duì)拉刀有不利影響。3 分度銷分度銷的主要作用是帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生預(yù)分度。對(duì)其在分度盤上安裝底孔的位置度和分度銷的直徑尺寸都作了一定的要求。分度銷主要承受剪切力，所以材料選用40cr，熱處理hrc33-38,韌性好。3.8主要尺寸計(jì)算1.夾具回轉(zhuǎn)中心距底座定位銷距離夾具回轉(zhuǎn)中心距底座定位銷距離理論值h（如圖312）h=h1-l1-l2-l3 =285.43-30-61.5-154.51=39.42mm式中：l3渦輪盤榫槽工作面至渦輪盤中心距離尺寸中值 h1底座定位銷至導(dǎo)軌端面距離 l1拉刀盒上、下兩定位面間的距離l2最后一把拉刀設(shè)計(jì)高度尺寸夾具回轉(zhuǎn)中心距底座定位銷距離h的實(shí)際值，還受到以上各尺以及底座定位銷直徑尺寸、分度夾具定位套直徑尺寸、底座與夾具制造誤差、長(zhǎng)期使用實(shí)際磨損程度等因素影響。為避免出現(xiàn)加工出的渦輪盤榫槽工作面至渦輪盤中心距離尺寸偏小，無(wú)法調(diào)整的情況出現(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)特意將夾具回轉(zhuǎn)中心距底座定位銷的距離減小了0.2mm，使h值為39.22mm，以便可以微調(diào)。圖312 尺寸計(jì)算示意圖