專利名稱：輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種切削加工刀具，尤其涉及的是一種用于重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤榫槽加工中精拉削階段的組合型面可調(diào)式精拉刀，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子工作環(huán)境的溫度極高，轉(zhuǎn)子工作時(shí)承受高速旋轉(zhuǎn)離心力及附加應(yīng)力，因此對(duì)轉(zhuǎn)子的壓氣段和透平段上輪盤與葉片聯(lián)接的揪樹型榫槽的精度要求十分嚴(yán)格，以提高轉(zhuǎn)子的抗疲勞能力。重型燃?xì)廨啓C(jī)(對(duì)200MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的通稱)的生產(chǎn)對(duì)效率要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的成形銑削方式再也不能滿足要求，采用拉削方式加工燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的輪盤榫槽成為主流加工方式。我國(guó)沒有適用于重型燃?xì)廨啓C(jī)的大規(guī)格的揪樹型榫槽精拉刀， 當(dāng)前使用的國(guó)外的拉刀依然存在著刀具磨損嚴(yán)重、重磨頻繁的問(wèn)題。重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤的材料屬于難以加工的耐熱鋼材料，成形拉削過(guò)程中切削力大、切削溫度高、切削毛刺和切削振動(dòng)等均為影響輪盤加工精度和表面質(zhì)量的主要因素，其中最為關(guān)鍵的是輪盤榫槽切削加工中所面臨的拉削刀具磨損嚴(yán)重，刀具成本較高的問(wèn)題。當(dāng)前普遍采用重磨拉刀刃口的前刀面的方法來(lái)修復(fù)磨損部位，但是對(duì)于精拉削刀具重磨后的型線方向卻無(wú)法調(diào)整，因而導(dǎo)致側(cè)面型線尺寸精度隨著重磨的次數(shù)增加而逐漸降低。開發(fā)輪廓型線方向可調(diào)式的精拉削刀具是解決該瓶頸問(wèn)題的關(guān)鍵。榫槽精加工拉刀直接保證榫槽的最終型面，所以精加工拉刀對(duì)于榫槽加工質(zhì)量至關(guān)重要。重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤輪槽對(duì)幾何尺寸精度和表面質(zhì)量的要求都很高，工作面間距公差小，跳動(dòng)量要求低。目前加工重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤上的榫槽的精加工拉刀均為整體成形拉刀，由于其側(cè)面輪廓型線方向不可調(diào)，因此拉刀尺寸精度隨重磨而降低，導(dǎo)致成本昂貴的拉刀使用壽命縮短。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)明專利(公開號(hào)CN101774045A)《一種渦輪盤揪樹形榫槽拉削刀具》公開的拉削刀具包括開槽刀、粗拉齒形刀、精拉齒形刀、頂面拉刀(帽刀)；中國(guó)實(shí)用新型專利(公開號(hào)CN201500817U)《一種渦輪盤揪樹形榫槽機(jī)夾拉刀》公開的機(jī)夾拉刀包括齒頂?shù)额^、齒底刀頭、型面刀頭、刀體、擋塊、壓緊螺釘和固定螺釘。上述二份文獻(xiàn)都涉及到渦輪盤揪樹形榫槽拉刀，但其結(jié)構(gòu)均不具備側(cè)面輪廓型線方向的調(diào)整功能，刀具重磨后側(cè)面型線幾何精度均會(huì)明顯降低，并且以上兩型專利均非針對(duì)重型燃?xì)廨啓C(jī)輪盤的拉削精加工。隨著燃?xì)廨啓C(jī)功率的不斷攀升，轉(zhuǎn)子輪盤采用的耐熱鋼材料愈難加工，刀具磨損愈發(fā)嚴(yán)重，因此對(duì)榫槽精拉刀提出了更高的保持側(cè)面型線幾何精度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤榫槽加工的組合型面可調(diào)式精拉刀，其具有柔性可調(diào)整的特點(diǎn)，在重磨后能夠保持原有輪廓型線的幾何精度，從而降低拉刀本身的制造難度，滿足重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤榫槽高精度、低成本的加工要求。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其包括有安裝部、切削部和調(diào)整部，其中，切削部為兩半分體式輪廓型線刀刃件，并且通過(guò)調(diào)整部固定于安裝部，該調(diào)整部為可更換件以調(diào)整切削部輪廓型線的位置。所述的安裝部具有沿縱向的凹槽，所述的切削部包括左切削齒塊和右切削齒塊并且對(duì)稱地設(shè)置于安裝部的凹槽中，所述的調(diào)整部包括第一調(diào)整墊塊、第二調(diào)整墊塊、第三調(diào)整墊塊和第四調(diào)整墊塊，該第一調(diào)整墊塊設(shè)置于所述左切削齒塊與右切削齒塊之間，該第二調(diào)整墊塊設(shè)置于左切削齒塊與凹槽的內(nèi)壁之間，該第三調(diào)整墊塊設(shè)置于右切削齒塊與凹槽的內(nèi)壁之間，該第四調(diào)整墊塊設(shè)置于左切削齒塊和右切削齒塊的下部與凹槽的底面之間。 所述的切削部由細(xì)晶粒粉末冶金含鈷高釩高速鋼制成，硬度為HRC62 68。所述的切削部的前角為15 25度，后角為2 5度，齒間距為20 32毫米，齒厚為6 9毫米,卷屑槽半徑為2. 5 5毫米。所述的切削部的輪廓型線為揪樹形。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)所述輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀在安裝部與切削部之間設(shè)有調(diào)整部，當(dāng)?shù)毒咧啬ズ?，可視磨損程度方便地更換調(diào)整部的調(diào)整墊塊，改變切削部上起切削作用的輪廓型線與安裝部的相對(duì)位置，達(dá)到重構(gòu)刀具的效果更換起橫向調(diào)整作用的中間的第一調(diào)整墊塊以及兩側(cè)的第二調(diào)整墊塊和第三調(diào)整墊塊，可以調(diào)整左、右切削齒塊的外輪廓型線方向上的齒高；更換起縱向調(diào)整作用的第四調(diào)整墊塊，可以調(diào)整左、右切削齒塊沿上下方向的位置高低。因此，本發(fā)明的雙方向可調(diào)整結(jié)構(gòu)能夠補(bǔ)償拉刀重新研磨導(dǎo)致的磨損值，消除刃口重磨后的尺寸偏差，克服了現(xiàn)有拉刀側(cè)面齒廓型線方向高度不可調(diào)整的缺陷，保持和提高了刀具重磨后的幾何精度。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅具有良好的互換性和更換新刀齒的方便性，而且其結(jié)構(gòu)特征能夠通過(guò)調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具幾何精度的恢復(fù)、保持和提高，也降低了對(duì)拉刀首次制造精度的要求，從而降低了刀具制造成本，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。所述可調(diào)式精拉刀的基體材料為細(xì)晶粒粉末冶金高鈷含釩高速鋼，因而保證了刀具具有一定的疲勞強(qiáng)度、韌度和抗沖擊性。


圖I是本發(fā)明的橫截面示意圖。圖2是本發(fā)明的立體圖。圖3是本發(fā)明切削部的齒槽截形局部放大圖。圖中，I安裝部，2左切削齒塊，3右切削齒塊，4第一調(diào)整墊塊，5第三調(diào)整墊塊，6第四調(diào)整墊塊，7第二調(diào)整墊塊，8前角，9后角，10齒厚，11齒間距，12卷屑槽半徑。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖I和圖2所示，本發(fā)明所述的輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀包括有安裝部
I、切削部和調(diào)整部，其中，切削部通過(guò)調(diào)整部固定于安裝部1，該調(diào)整部為可更換件，以調(diào)整切削部輪廓型線與安裝部I的相對(duì)位置。所述的安裝部I為一槽形件，其具有沿縱向的凹槽。所述的切削部為兩半分體式輪廓型線刀刃件，其輪廓型線為揪樹形，頂部指向刀尖。該切削部包括左切削齒塊2和右切削齒塊3，并且左切削齒塊2和右切削齒塊3對(duì)稱地設(shè)置于安裝部I的凹槽中。所述的切削部的基體由細(xì)晶粒粉末冶金含鈷高釩高速鋼制成，硬度為HRC62 68。再請(qǐng)參閱圖3，所述的切削部的輪廓型線為形成輪盤榫槽最終型面的 切削刃，其前角8為15° 25°，后角9為2° 5。，齒間距11為20 32毫米，齒厚10為6 9毫米，卷屑槽半徑12為2. 5 5毫米。所述的調(diào)整部包括第一調(diào)整墊塊4、第二調(diào)整墊塊7、第三調(diào)整墊塊5和第四調(diào)整墊塊6。該第一調(diào)整墊塊4設(shè)置于所述左切削齒塊2與右切削齒塊3之間，該第二調(diào)整墊塊7設(shè)置于左切削齒塊2與安裝部I凹槽的內(nèi)壁之間，該第三調(diào)整墊塊5設(shè)置于右切削齒塊3與安裝部I凹槽的另一側(cè)內(nèi)壁之間，該第一調(diào)整墊塊4、第二調(diào)整墊塊7和第三調(diào)整墊塊5為橫向調(diào)整塊，其用于調(diào)整左切削齒塊2和右切削齒塊3的外側(cè)輪廓型線的齒高。該第四調(diào)整墊塊6設(shè)置于左切削齒塊2和右切削齒塊3的下部與安裝部I凹槽的底面之間，其用于調(diào)整切削部輪廓型線沿上下方向的位置高低，以消除刃口重磨后的尺寸偏差。以下列舉幾個(gè)具有不同刀具幾何參數(shù)的本發(fā)明實(shí)施例實(shí)施例一本實(shí)施例選用20°的前角8，以保證精拉削時(shí)的表面粗糙度；選用3°的后角9，以減少刀具后刀面由于材料回彈變形引起的刀具后刀面磨損，并預(yù)留一定的重磨余量；切削部的齒厚10選取為8毫米，齒間距11為31毫米，以保證切削刃口有足夠的強(qiáng)度；卷屑槽半徑12選取為R2. 5毫米，以用于精拉時(shí)薄層切削容屑。實(shí)施例二前角8為15°，后角9為5°，齒厚10為6毫米，齒間距11為20毫米，卷屑槽半徑12為R5毫米。實(shí)施例三前角8為25°，后角9為2°，齒厚10為9毫米，齒間距11為32毫米，卷屑槽半徑12為R3. 5暈米。本發(fā)明工作時(shí)，型面組合分離式可調(diào)式結(jié)構(gòu)用于保持刀具重磨后的側(cè)邊型線幾何精度，以滿足重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤榫槽加工的嚴(yán)格要求。
權(quán)利要求
1.一種輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其特征在于，所述精拉刀包括有安裝部、切削部和調(diào)整部，其中，切削部為兩半分體式輪廓型線刀刃件，并且通過(guò)調(diào)整部固定于安裝部，該調(diào)整部為可更換件以調(diào)整切削部輪廓型線的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其特征在于，所述的安裝部具有沿縱向的凹槽，所述的切削部包括左切削齒塊和右切削齒塊并且對(duì)稱地設(shè)置于安裝部的凹槽中，所述的調(diào)整部包括第一調(diào)整墊塊、第二調(diào)整墊塊、第三調(diào)整墊塊和第四調(diào)整墊塊，該第一調(diào)整墊塊設(shè)置于所述左切削齒塊與右切削齒塊之間，該第二調(diào)整墊塊設(shè)置于左切削齒塊與凹槽的內(nèi)壁之間，該第三調(diào)整墊塊設(shè)置于右切削齒塊與凹槽的內(nèi)壁之間，該第四調(diào)整墊塊設(shè)置于左切削齒塊和右切削齒塊的下部與凹槽的底面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其特征在于，所述的切削部由細(xì)晶粒粉末冶金含鈷高釩高速鋼制成，硬度為HRC62 68。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其特征在于，所述的切 削部的前角為15 25度,后角為2 5度,齒間距為20 32毫米,齒厚為6 9毫米,卷屑槽半徑為2. 5 5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其特征在于，所述的切削部的輪廓型線為揪樹形。
全文摘要
一種輪盤榫槽組合型面可調(diào)式精拉刀，其包括有安裝部、切削部和調(diào)整部，其中，切削部為兩半分體式輪廓型線刀刃件，并且通過(guò)調(diào)整部固定于安裝部，該調(diào)整部為可更換件以調(diào)整切削部輪廓型線的位置。本發(fā)明能夠消除刃口重磨后的尺寸偏差，保持精加工型線的幾何精度，并降低了刀具成本，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命，適用于重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪盤榫槽的拉削精加工。
文檔編號(hào)B23D43/00GK102717149SQ20121017967
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉志強(qiáng), 安慶龍, 王呈棟, 邱坤賢, 陳明 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)