CN109396541A - 一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀 - Google Patents
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Abstract
一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,所述综合精拉刀从下至上依次由刀座连接部、拉刀颈部和刀齿三部分组成,所述刀座连接部通过压块与高速拉床刀盒连接,所述刀齿由奇数刀齿和偶数刀齿组成,且奇数刀齿与偶数刀齿交替排列,本发明综合精拉刀可一次性完成整个风扇盘榫槽型面的加工,操作简单方便,产品一次加工合格率高,加工精度可达0.005mm,表面粗糙度Ra0.4,避免了榫槽槽底出现接刀痕现象,榫槽型面圆滑转接,并且拉削后零件进出口精度可达0.01~0.02mm。
Description
技术领域
本发明属于拉刀制造及发动机轮盘榫槽加工技术领域,具体涉及一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀。
背景技术
航空发动机风扇盘为钛合金材料,零件外径>Φ600mm,轴向长度为>200mm,其锻件直径>Φ700mm,锻件的尺寸大、重量重、等温锻成形难度大,成本高。同时风扇盘零件榫槽尺寸大,精度高,榫槽形状复杂,表面精度比正常军机产品高1倍,拉削长度长(>100mm)且拉削厚度呈阶梯状,拉削深度深(>100mm),属于典型的大切深、长悬臂、高精度榫槽拉削加工。
由于风扇盘榫槽大且复杂,拉削工况差,按照传统工艺方法,由多把拉刀组合拉削形成,加工过程存在“让刀”现象,榫槽槽底会出现0.03-0.12mm接刀痕,榫槽型面转接不圆滑,并且拉削后零件进出口超差0.06mm(零件设计要求进出口公差不大于0.02mm),只能进行超差呈报处理,影响零件加工质量。
发明内容
本发明一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,可有效解决风扇盘超大榫槽加工难题,避免了榫槽型面转接不圆滑现象,并且拉削后零件进出口公差0.02mm以内,满足发动机零件设计要求;该综合精拉刀也可广泛应用于各种钛合金、耐热不锈钢等超大发动机轮盘榫槽的加工。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,所述综合精拉刀从下至上依次由刀座连接部、拉刀颈部和刀齿三部分组成,所述刀座连接部通过压块与高速拉床刀盒连接,所述刀齿由奇数刀齿和偶数刀齿组成,且奇数刀齿与偶数刀齿交替排列。
所述奇数刀齿采用成型法制造,且奇数刀齿每齿进刀量采用数控平磨铲磨加工。
所述奇数刀齿的后角β1为4°~4°30′,前角γ1为15°~18°。
所述偶数刀齿采用成型法和渐切法制造,且偶数刀齿每齿进刀量先由数控平磨通磨,再由数控平磨分齿铲磨后角。
所述偶数刀齿的后角β2为3°~3°30′,前角γ2为15°~18°。
所述偶数刀齿齿距W与奇数刀齿齿距V选用不相等齿轮,且偶数刀齿齿距W等于2~1.5倍的奇数刀齿齿距V,且三倍的偶数刀齿齿距W与奇数刀齿齿距V的齿距和小于等于被加工零件拉削厚度。
本发明的有益效果为:本发明综合精拉刀可一次性完成整个风扇盘榫槽型面的加工,操作简单方便,产品一次加工合格率高,加工精度可达0.005mm,表面粗糙度Ra0.4,避免了榫槽槽底出现接刀痕现象,榫槽型面圆滑转接,并且拉削后零件进出口精度可达0.01~0.02mm。
附图说明
图1为风扇盘超大榫槽加工的专用综合精拉刀结构示意图;
图2为风扇盘超大榫槽加工的专用综合精拉刀顶面奇数刀齿结构示意图;
图3为风扇盘超大榫槽加工的专用综合精拉刀侧面偶数刀齿结构示意图;
图4为风扇盘超大榫槽加工的专用综合精拉刀顶面奇数刀齿前角结构;
图5为风扇盘超大榫槽加工的专用综合精拉刀侧面偶数刀齿前角机构;
1-刀座连接部,2-拉刀颈部,3-刀齿,4-奇数刀齿,5-偶数刀齿。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1-图5所述,一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,所述综合精拉刀从下至上依次由刀座连接部1、拉刀颈部2和刀齿3三部分组成,所述刀座连接部1通过压块与高速拉床刀盒连接,所述刀齿3由奇数刀齿4和偶数刀齿5组成,且奇数刀齿4与偶数刀齿5交替排列,奇数刀齿4与偶数刀齿5交替排列形成对整个榫槽型面的轮切加工,以便减少切削面积,同时在加工榫槽型面各部分过程中前一个刀齿3对后一个刀齿3起到支撑的作用,降低切削变形。
所述奇数刀齿4采用成型法制造,且奇数刀齿4每齿进刀量采用数控平磨铲磨加工;所述奇数刀齿4的后角β1为4°~4°30′,前角γ1为15°~18°,奇数刀齿4用于加工风扇榫槽槽底型面,奇数刀齿4的齿升量两两一致,起到对前一个型面刀齿3支撑作用,保证拉削受力均匀;其中奇数刀齿4齿升量根据被加工零件预制槽型余量选取,奇数刀齿4上升量公差不大于0.005mm。
所述偶数刀齿5采用成型法和渐切法制造,且偶数刀齿5每齿进刀量先由数控平磨通磨,再由数控平磨分齿铲磨后角;所述偶数刀齿5的后角β2为3°~3°30′,前角γ2为15°~18°偶数刀齿5为减少型面的切削变形,增加第二切削型面,在榫槽型面圆弧上形成渐切,提升刀具切削性能;其中偶数刀齿5齿升量根据被加工零件预制槽型余量选取,偶数刀齿5上升量公差不大于0.005mm。
所述偶数刀齿5齿距W与奇数刀齿4齿距V选用不相等齿轮,且偶数刀齿5齿距W等于2~1.5倍的奇数刀齿4齿距V,且三倍的偶数刀齿5齿距W与奇数刀齿4齿距V的齿距和小于等于被加工零件拉削厚度。
本发明采用采用高性能高速钢W2Mo9Cr4VCo8(M42)或粉末冶金高速钢材料,淬火硬度HRC67-69;拉刀奇数刀齿4采用成型法制造,每齿进刀量在数控平磨铲磨加工,并垂直拉刀底面铲磨型面后角,拉刀偶数刀齿5采用成型法和渐切法制造,由数控平磨通磨,再由数控平磨分齿铲磨后角,同时为减少磨加工应力,稳定组织,拉刀成品后进行补充回火处理。
Claims (6)
1.一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,其特征在于,所述综合精拉刀从下至上依次由刀座连接部、拉刀颈部和刀齿三部分组成,所述刀座连接部通过压块与高速拉床刀盒连接,所述刀齿由奇数刀齿和偶数刀齿组成,且奇数刀齿与偶数刀齿交替排列。
2.根据权利要求1所述的一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,其特征在于:所述奇数刀齿采用成型法制造,且奇数刀齿每齿进刀量采用数控平磨铲磨加工。
3.根据权利要求1所述的一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,其特征在于:所述奇数刀齿的后角β1为4°~4°30′,前角γ1为15°~18°。
4.根据权利要求1所述的一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,其特征在于:所述偶数刀齿采用成型法和渐切法制造,且偶数刀齿每齿进刀量先由数控平磨通磨,再由数控平磨分齿铲磨后角。
5.根据权利要求1所述的一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,其特征在于:所述偶数刀齿的后角β2为3°~3°30′,前角γ2为15°~18°。
6.根据权利要求1所述的一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀,其特征在于:所述偶数刀齿齿距W与奇数刀齿齿距V选用不相等齿轮,且偶数刀齿齿距W等于2~1.5倍的奇数刀齿齿距V,且三倍的偶数刀齿齿距W与奇数刀齿齿距V的齿距和小于等于被加工零件拉削厚度。
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