[發明專利]一種高精度小尺寸榫槽的拉削方法及其專用刀具

有效

• 申請號: 201210363817.6
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103071853A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 姜雪梅;徐新發;劉紅偉;譚薇;李成武
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23D43/00
• 分類號: B23D43/00;B23D37/22
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 樊南星

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，重點涉及盤類零件高精度、小尺寸榫槽的拉削加工方法；特別提供了一種高精度小尺寸榫槽的拉削方法及其專用刀具。

背景技術

在機械加工技術中，特別是在航空發動機、燃氣輪機盤類零件加工制造中，榫槽拉削加工一直是盤類零件加工的技術關鍵，此類技術一直備受關注。隨著發動機推重比和性能的不斷提高，渦輪盤零件的結構也發生了極大地變化，與葉片聯結的榫槽，不但數量多、尺寸小，而且精度要求高，加工難度大，特別是榫槽結構尺寸特殊，圓弧盆底部位尺寸寬，頸部槽口尺寸小，對此類榫槽的加工，傳統的拉削方案和拉刀結構設計，容易造成拉刀擠屑和崩刃、打刀，嚴重影響加工質量和拉刀壽命，無法滿足零件尺寸精度和技術要求。

新一代航空發動機對加工精度和制造技術水平提出了嚴格的要求，高精度、新結構、小尺寸榫槽拉削加工技術已經成為一個亟待解決的技術難題，急需發明一種針對此類榫槽拉削的新工藝方案和專用刀具，以便滿足新一代航空發動機設計要求。人們迫切希望獲得一種技術效果優良的高精度小尺寸榫槽的拉削方法及其專用刀具。

發明內容

本發明的目的是提供一種技術效果優良的高精度小尺寸榫槽的拉削方法及其專用刀具。

本發明提供了一種高精度小尺寸榫槽的拉削方法，其特征在于：使用專用的拉刀對被加工工件進行加工；所述專用的拉刀結構滿足下述要求：拉刀的齒頂設置有能夠參與拉削的直倒角或/和圓倒角；

所述高精度小尺寸榫槽的拉削方法滿足下述要求：

拉削加工余量去除方式是：使用拉刀齒頂主刀刃或/和拉刀的倒角部分進行加工，所述拉刀的倒角部分為齒頂刀刃兩側的直倒角或/和圓倒角；

采用整套成型拉刀共11把，依次使用加工完成榫槽全部輪廓形狀；其中：第1-3把拉刀粗開槽刀，齒頂與兩側面均帶有45°倒角，形成了45°側切削刃，與齒頂刃同時參與切削；第4—7把拉刀齒型開槽刀，都是側斜拉削方式，側刃為主切削刃；第8把拉刀槽底R刀，齒頂及兩側轉接圓角R1.5為主切削,用于完成槽底型面的拉削；第9把拉刀槽口度面粗刀、第10把拉刀槽口度面及直口精刀，均為側斜式拉削；第11把拉刀為榫槽型面精刀,為全成型的拉削方式，完成榫槽型面的最終拉削，達到設計圖紙要求。

所述高精度小尺寸榫槽的拉削方法所使用的專用刀具中：第4—7把拉刀都是側斜拉削方式，側刃為主切削刃，在尖角部位O和0′（見圖14、圖15）也帶有后角，齒升量為0.015—0.036mm，保證了拉刀容屑槽的結構尺寸要求和排屑順暢。

各把拉刀的齒升量滿足下述要求：

第1-3把粗開槽刀為0.024-0.035mm；第4把齒型開槽刀為0.02-0.023mm；第5把齒型開槽刀為：0.015-0.025mm；第6把齒型開槽刀為：0.019-0.022mm；第7把齒型開槽刀為：0.034-0.036mm；第8把拉槽底R刀為：0-0.02mm；第9把槽口度面粗刀為：0.021mm；第10把槽口度面及直口精刀為0-0.02mm；第11把榫槽型面精刀第一段0.02-0.03mm；第二段0-0.02mm。

本發明中拉刀的齒頂倒角參與拉削。傳統的拉刀齒頂部多為尖角結構，只是齒頂部位參與拉削，這種拉削方式由于切削刃較寬，拉削時卷屑不好，尖角部位容易磨損，極易產生勒刀、崩齒現象，本發明改進拉刀結構，齒頂處兩側尖角部位增加45°倒角，即增加了45°側切削刃，與齒頂刃同時參與切削。

拉削榫槽槽底時，采用了“重疊式”拉削方案，即在槽底用二把刀轉接拉削時，有一段是重復拉削，第二把刀進行“重疊”部位拉削時，拉刀圓弧R尺寸比第一把刀圓弧R尺寸略小，保證拉削后榫槽輪廓的圓滑轉接。

所述高精度小尺寸榫槽的拉削方法的加工過程滿足下述要求：

1）第1把粗開槽刀，將在輪盤實體外圓上開出寬4.1mm、深2.28的槽；參見圖7；

2）第2把粗開槽刀，將在第1把開槽的基礎上，繼續開槽，槽寬3.9，槽深至4.905的槽；參見圖10；

3）第3把粗開槽刀，將在第2把開槽的基礎上，繼續開槽，槽寬3.7，槽深至7.18，并形成槽底部的圓弧R15的槽；參見圖13；

4）第4把齒型開槽刀，是在第1—3把粗開槽刀的基礎上，向寬度方向擴展，形成“＜＞”形狀，上下斜面分別為50°和45°、總寬為5.593的槽形；參見圖16；

5）第5把齒型開槽刀，是在第4把齒型開槽刀的基礎上，按同樣的形狀和角度繼續擴寬至6.957mm；參見圖19；