[其他]預(yù)應(yīng)變機夾式硬質(zhì)合金拉刀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86205192
• 申請日: 1986-07-19
• 公開（公告）號: CN86205192U
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史敬堂
• 申請（專利權(quán)）人: 國營新藝機械廠
• 主分類號: B23D43/02
• 分類號: B23D43/02
• 代理公司: 航空工業(yè)部貴州管理局專利代理事務(wù)所
• 代理人: 杜勝雄

本實用新型屬于加工鈦合金葉片榫頭的機夾式硬質(zhì)合金粗拉刀。

目前，國內(nèi)的鈦合金燕尾型榫頭的加工普遍采用的是高速鋼拉刀進行拉削。從英國羅·羅公司引起的斯貝發(fā)動機生產(chǎn)線，其鈦合金燕尾型榫頭就是用M42高速鋼拉刀進行加工的。此類高速鋼拉刀在粗拉具有“a”層的鈦合金零件時，壽命極低，幾乎不能工作；即使拉削鈦合金基體材料，其壽命也不高。國外實驗室中的研究表明，采用硬質(zhì)合金拉刀不僅可提高拉刀壽命，而且可以降低鈦合金零件表面的含氫量。要使拉刀硬質(zhì)合金化，有兩種途徑：一種是采用焊接式硬質(zhì)合金拉刀；一種是采用機夾式硬質(zhì)合金拉刀。眾所周知，由于焊接質(zhì)量問題，焊接式硬質(zhì)合金拉刀還不能滿意地用于生產(chǎn)實踐。國內(nèi)較大的幾家航空工廠對焊接式硬質(zhì)合金拉刀進行過實驗研究，至今未能達到實用階段。而機夾式硬質(zhì)合金拉刀又分為機夾式可轉(zhuǎn)位和機夾式可重磨兩大類。機夾式可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金拉刀在汽車工業(yè)中，用于拉削鑄鐵零件已經(jīng)成功，但是，由于接觸剛性差，不能用來拉削難加工材料，也不可能用來拉削鈦合金零件。機夾式可重磨硬質(zhì)合金拉刀目前還未發(fā)現(xiàn)用于生產(chǎn)現(xiàn)場。

本實用新型的目的是為航空工廠（包括民用廠）所具有的普通拉床設(shè)計一種機夾式硬質(zhì)合金粗拉刀（包括底面拉刀和側(cè)面拉刀兩種），可穩(wěn)定地、高壽命地拉削鈦合金葉片燕尾型榫頭，并可拉削具有“a”層的鈦合金零件。

要在普通的拉床上用硬質(zhì)合金拉刀對鈦合金零件進行拉削，就要求硬質(zhì)合金拉刀的刀齒在一定外廓尺寸下具有足夠的齒數(shù)和較好的剛性，為此，將拉刀刀體和壓框（側(cè)面拉刀無壓框）在裝配前就設(shè)計有預(yù)變形〔圖1、圖3〕，其預(yù)變形與刀片和楔塊壓入刀體時產(chǎn)生的裝配變形是大小相等，方向相反；并在裝配過程中互相抵消，以滿足刀齒排列位置的設(shè)計要求。預(yù)變形的設(shè)計與計算步驟是：

先求楔塊的過盈量

Δ＝Atgβ

式中：A——楔塊的下壓量〔圖2、圖4〕

β——在2°～4°間〔圖2、圖4〕

底面拉刀的計算公式為：

側(cè)面拉刀的計算公式為：

求得X₀和φ值：

式中：X₀——刀體彎曲后中性層到底面的距離〔圖1、圖3〕；

φ——單個刀齒槽在壓入刀片后的彎曲角度〔圖1、圖3〕；

G——底面拉刀的底寬〔圖4〕；

H——底面拉刀的刀齒寬〔圖4〕；

C——壓框的中點高度〔圖4〕；

B——壓框結(jié)合面高度〔圖4〕；

A₁——楔塊中點高度〔圖2、圖4〕；

a——楔塊高度〔圖2、圖4〕；

——刀齒槽底寬度〔圖2、圖4〕；

S——壓框中部橫截面積〔圖4中的4〕；

——壓框壓合量ΔL與壓合長度L之比〔圖4〕。

將φ值代入：

R₀＝ (t)/(ψ)

式中：t——刀齒齒距〔圖2、圖4〕

求刀體齒頂園弧半徑〔圖1、圖3〕

R_M＝R₀－（h－X₀）

式中：R₀——刀體中性層半徑〔圖1、圖3〕；

h——拉刀體高度〔圖1、圖3〕；

同時驗算：

1.刀體最大拉應(yīng)力δ_刀體＝ ((B-X₀)ψ)/(l) E其值應(yīng)小于刀體材料的彈性極限；

2.壓塊壓應(yīng)力δ_壓塊＝ (2[△l-(A₁-X₀)ψ])/(l) E其值應(yīng)小于強度極限；

3.壓框的拉應(yīng)力δ_框＝(α+ (ψ(C-X₀))/(t) )E其值應(yīng)小于彈性極限；

式中：E——材料彈性模數(shù)。

這樣設(shè)計，可使刀體和壓框?qū)Φ镀a(chǎn)生較大的夾緊應(yīng)力〔圖2、圖4〕，具有較好的接觸剛性，還因采用楔塊小斜角無拉緊螺釘，可將拉刀刀齒設(shè)計得較密，保證了拉刀的尺寸緊湊，結(jié)構(gòu)合理。