本文所加工的涡轮增压器使用的材料是航空领域发动机常用的具有良好性能的1Cr11Ni2W2MoV型号铁素体钢，该合金具有很强的耐热性，能够相变硬化，具有较高的强度，可塑性和韧性都比较好，该种合金非常适合在高温环境下工作的一些另加的加工应用。本次设计的涡轮增压器外形结构不复杂，通过多次分析，三菱VMC850四轴机床符合本次零件加工生产的需求。为了满足增压器的质量要求，零件在加工过程中通常采取由粗到精的加工顺序，为了提高铣刀的利用率，对于不同阶段的不同加工方式，我们选取不同规格的铣刀，比如在对零件进行粗加工时，由于切削深度较大，所以我们需选择切削力或者进给量较大的刀具，同时还需根据该铣刀的使用参数以及相应的公式计算刀具作业时的旋转速度。
目 录
引言 1
一、涡轮增压器结构与技术分析 2
（一）增压器结构分析 2
（二）加工工艺流程分析 3
二、CNC加工工艺分析 5
（一）加工设备的选择 5
（二）加工刀具的选择 6
（三）夹具选择 7
三、CNC加工步骤 8
（一）工艺顺序安排 8
（二）加工生产步骤 8
第一步：准备零件原材料 8
第二步：对毛坯正面进行铣削加工 8
第三步：对零件反面进行铣削加工 9
四、 零件的数控编程 9
五、零件的试样与检测 14
总 结 16
参考文献 17
谢 辞 18
引言
机械类引擎风扇涡轮在发动机排出的废气的作用力下将更多的空气流动能量转换为机械的旋转动力，它被广泛运用于汽车和航空界的发动机中，是机械制造业的常客。随着机械工业的发展，人类对机械类产品的作业效率需求越来越大，在专业工程师的不断努力下，涡轮增压器应运而生。发动机是依靠气缸内燃料的燃烧来供给能量的，但是传统的发动机空气进给不足导致燃料无法完全燃烧，造成多余废气，大大影响了发动机的工作动力。然而涡轮增压器用来提高发动机的吸气率的，增压器利用一个压缩气体装置将要进入气缸内的空气进行压缩，加大其密度和单位体积内的质量，使气缸内的进气量满足燃料充分燃烧的需求，以此来提高发 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072@ 
动机的工作效率。除此以外，增压器与涡轮的叶片角度设计要经过仔细的分析与计算，确保各部件能够高精度地配合，成功地完成工作任务。
本篇论文通过分析增压器和涡轮叶片角度进行计算与设计，结合各配套部件的性能参数进行综合考虑，设计出符合工艺要求的方案并完成每个部分的程序编写。
一、涡轮增压器结构与技术分析
（一）增压器结构分析
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图11增压器结构平面图
本次设计我们选用航空领域发动机常用的具有良好性能的1Cr11Ni2W2MoV型号铁素体钢作为增压器的选材，它的具体构造与尺寸详见图11。由图分析，该工件整体呈圆形盘式设计，它的正面分别由直径为107mm和74mm的外圆盘面和内圆盘面组成，外圆盘四周由规格相同的十三片短叶片平均分布包裹，相邻的叶片间的角度一致设计成17°，并且每片叶片上都设计了相同的孔眼，经过测量，每个孔眼的直径都是3mm。内圆盘面向下凹陷2mm，盘面上对称分布着六个小孔眼和三个稍大一些的孔眼，小的直径为3mm，大一些的直径为4mm。该部件的反面是一个5.6mm深的凹槽，它的直径和侧面壁厚分别是89mm和1mm。增压器叶片上的孔洞在反面有部分与凹腔重合，因此我们在生产加工该增压器正面时，就必须将叶片上的孔洞加工完成，同时要保证零件反面凹腔的侧壁的形状规整。
本篇论文所加工的难点在于产品的装夹，凹槽的加工与孔的加工。
表11 增压器的加工要求
内容
要求
备注
外形
零件整体外形，∅107mm*17mm
正面凹腔
正面凹腔尺寸为∅74mm，深度为7mm
倒角
倒角为1*45°
倒圆角
底部圆角为R3.175mm
13*∅3通孔
孔直径为∅3mm，深度贯通
∅26通孔
中间孔直径为26mm，深度贯通
17°
叶片前后角度为17°
粗糙度
Ra上限值为3.2
所选用在铁素体钢中添加了大量Mo、V等元素而成的1Cr11Ni2W2MoV合金作为加工材料。该合金具有很强的耐热性，能够相变硬化，具有较高的强度，可塑性和韧性都比较优秀，该种合金非常适合在高温环境下工作的一些另加的加工应用。查阅相关资料，将1Cr11Ni2W2MoV合金各项性能归列详见表12：
表12 1Cr11Ni2W2MoV合金各项性能
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（二）加工工艺流程分析
我们选择棒形材料作为加工的坯料，根据增压器的产品特点，我们对它的两面分别进行加工。加工增压器的正面时，通过卡盘将坯料夹紧固定住将坯料的正面加工完成。加工增压器的反面时，同样使用合适的夹具对坯料进行加紧固定，加持时要注意不要损坏已加工的产品正面的一些特征，然后依照正面加工好的特征位置，对反面进行加工，在加工反面的过程中，可能需要多次更换对产品进行锁紧的压板，以方便对产品不同特征的加工。
坯料准备
依照设计要求，我们采用1Cr11Ni2W2MoV合金钢为材质的棒形坯料，因产品外观最大尺寸是107×17毫米，同时考虑到加工中预留的可供夹持的部分和加工余量，我们选择的坯料尺寸为110×25毫米。
产品正面加工
1）使用三爪卡盘将坯料锁紧固定，然后选择工件的正面向下将坯料铣削去0.5毫米，并保证铣削面平整。
2）叶片孔洞的加工：先在叶片的中心位置以及圆盘的中心钻出定位孔，而后用3毫米的钻头将孔洞的直径加工至3毫米。由于坯料比成品尺寸稍大，所以孔洞要钻的稍深一些。
3）圆盘腔的粗铣：以之前在圆盘中心钻的定位孔为圆心，通过铣削刀粗加工出一个直径为26毫米的孔洞，以及一个直径为74.4毫米的凹腔。粗加工过程，要为后期的精加工预留0.3毫米的加工余量。
4）圆盘腔的精铣：依照产品质量要求，对中心直径26毫米的孔洞，以及圆盘腔的周壁做高精密加工铣削，去除加工余量。

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