[發明專利]一種拉削渦輪盤榫槽的全型面齒型精拉刀及其磨削方法

有效

• 申請號: 201410613542.6
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104475861A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 何花娟;張紅霞;文春鋒;武春林;齊超;梁嶠
• 申請（專利權）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: B23D43/02
• 分類號: B23D43/02;B24B3/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明屬于航空、航天發動機渦輪盤榫槽加工領域，尤其涉及一種拉削渦輪盤榫槽的全型面齒型精拉刀及其磨削方法，用于保證榫槽最后型面的尺寸、精度及表面質量。

背景技術

傳統的發動機渦輪盤榫槽在設計上給出了接刀區域和接刀方式，其榫槽最終型面通常由齒型精拉刀、槽底精拉刀和開口倒角刀拉削成型。其中齒型精拉刀為兩面齒，且通常為直齒，兩側刀齒在長度方向上錯齒沒有嚴格的要求，即兩側前刀面可以不在同一平面內。

新型渦輪盤榫槽在設計上采用了全型面不允許接刀的形式，所用齒型精拉刀必須為全型面三面刃結構，即要求頂面刀齒和兩側刀齒的前刀面必須保持在同一平面內，三面刀齒型面通磨、鏟磨后必須保持圓滑轉接，不允許有割點等。按照現有的技術方法加工，兩側刀齒在長度方向會形成錯齒，頂面刀齒上會留有兩側刀齒前刀面的磨削痕跡，致使頂面刀齒刃口會形成豁口，無法保證全型面三面刃拉刀型面的圓滑轉接和正確性，不能滿足齒型拉刀的設計要求和榫槽拉削要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種拉削渦輪盤榫槽的全型面齒型精拉刀，用于拉削發動機渦輪盤不允許接刀的榫槽，實現發動機渦輪盤的制造加工，保證產品的順利交付。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的，一種拉削渦輪盤榫槽的全型面齒型精拉刀，包括刀體和切削齒，所述刀體一個側面為側基面，另一個側面上設置有用于壓緊拉刀的V型槽，V型槽的中心平分面與刀體底面平行，所述刀體底面為底基面；所述切削齒包括設置在刀體頂面的頂面刀齒，和對稱設置在刀體兩側面的側面刀齒，所述頂面刀齒和兩側的側面刀齒的前刀面位于同一平面，且頂面刀齒和兩側的側面刀齒組成的切削齒輪廓形狀與被加工零件的榫槽相適應；

所述頂面刀齒的前角取Y1＝10°～15°，所述側面刀齒的螺旋角取β＝10°～15°，側面刀齒的前角取Y2＝0°～4°；

所述頂面刀齒的后角取α1＝2°～3°，所述側面刀齒的后角取α2＝2°～3°。

所述頂面刀齒的齒距t1由被加工榫槽的長度決定，保證同時工作的切削齒齒數為2～8個，所述頂面刀齒槽底圓弧R1取值為0.6～1.5mm。

所述刀體上設置有8～12個校正齒，包括位于刀體尾端的兩對修光齒，兩對修光齒之間的齒距t大于被拉削零件的長度，其余校正齒之間的齒距與頂面刀齒的齒距相同，且齒距t是齒距t1的整倍數。

所述側面刀齒的齒距是t2，t2＝t1/cosβ，側面刀齒的槽底圓弧R2取值為0.4～1.5mm，槽底角度Φ取值為5°～20°。

所述頂面刀齒與側面刀齒圓滑轉接過渡，在轉接處無割點。

所述刀體總長≤500mm。

所述側面刀齒和頂面刀齒的齒升量選取為0.01～0.02mm。

所述刀體的材料選取粉末冶金高速鋼CPM?T15或高釩超硬鍛造高速鋼T15。

一種拉削渦輪盤榫槽的全型面齒型精拉刀的磨削方法，包括以下步驟：

1、刃磨頂面刀齒前刀面；

1)首先，將拉刀以底基面、側基面為基準定位，放置在磁力平臺上夾緊，調整機床磨頭，其角度與頂面刀齒的前角Y1相同；修整第一砂輪型面，使第一砂輪型面圓弧與頂面刀齒槽底圓弧R1相同，然后，刃磨拉刀頂面刀齒的前刀面；

2)將拉刀以側基面、底基面為基準定位，放置在夾具上，夾具起度角度與側面刀齒7的槽底角度Φ相同，調整后夾緊；調整機床磨頭角度與側面刀齒的前角Y2相同；修整第二砂輪型面，使第二砂輪型面圓弧與側面刀齒的槽底圓弧R2相同，刃磨拉刀一側面前刀面，保證與頂面前刀面在同一平面內，刃口圓滑轉接；

3)同步驟2)，刃磨拉刀另一側面前刀面，保證其與頂面前刀面在同一平面內，刃口圓滑轉接；

2、通磨型面；

1)將拉刀以側基面、底基面為基準定位，放置在第一磨座夾具上并夾緊，磨削一側型面及頂面型面，按工藝和設計圖要求保證型面輪廓度、尺寸、位置度及錯齒量；

2)同步驟1)，磨削拉刀另一側面型面及頂面型面，按工藝和設計圖要求保證型面輪廓度、尺寸、位置度及錯齒量；

3、鏟磨型面；

1)選擇兩側面刀齒、頂面刀齒的型面鏟磨的轉接區域及分界點，選擇原則是在相鄰兩個方向鏟磨型面形成的實際法向后角基本相同的點為分界點，即由頂面刀齒后角α1、側面刀齒7后角α2所計算的實際值，在此分界點向兩側延伸即可確定轉接區域，由此可確定鏟磨兩側和頂面的型面；