CN116038002A - 一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法。本发明涉及轮槽加工技术领域。本发明为了解决现有燕尾槽型线轮槽的加工难以实现的问题。本发明包括如下步骤：根据轮槽的燕尾槽型线尺寸选择对应尺寸的粗铣刀I、粗铣刀II、半精端铣刀、半精铣刀I、半精铣刀II、精铣刀和精端铣刀，同时选择对应参数的机床；铣削出待加工槽型的中部矩形区域；铣削出待加工槽型的底部圆弧区域；铣削出待加工槽型顶部两侧的斜面区域；铣削出待加工槽型的槽口上部区域、槽口下部区域和槽底圆弧区域；铣削出待加工槽型内部两侧的圆弧区域；铣削待加工槽型的槽内型线；铣削待加工槽型的槽口上部型线。本发明用于轮槽的铣削加工。
Description
技术领域
本发明涉及轮槽加工技术领域，具体涉及一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法。
背景技术
重型燃机中的300MW燃气轮机动频试验转子，其轮槽型线与重型燃机轮槽型线相同，为燕尾槽型结构。此结构通常多应用于轮盘上，采用拉削方式进行加工；然而在整锻转子上采用此种结构，无法采用拉削的方式进行加工，目前并未发现一种有效的加工方法来实现此种燕尾槽型线轮槽的加工。因此转子轮槽的加工难以实现，轮槽的加工方法亟待解决。
发明内容
本发明为了解决现有燕尾槽型线轮槽的加工难以实现的问题，进而提出一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法包括如下步骤：
步骤一、选择刀具：根据轮槽的燕尾槽型线尺寸选择对应尺寸的粗铣刀I、粗铣刀II、半精端铣刀、半精铣刀I、半精铣刀II、精铣刀和精端铣刀，同时选择对应参数的机床；
步骤二、第一次粗加工：将粗铣刀I安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型的中部矩形区域，完成后取下粗铣刀I；
步骤三、第二次粗加工：将粗铣刀II安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型的底部圆弧区域，完成后取下粗铣刀II；
步骤四、半精端铣：将半精端铣刀安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型顶部两侧的斜面区域，完成后取下半精端铣刀；
步骤五、第一次半精加工：将半精铣刀I安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型的槽口上部区域、槽口下部区域和槽底圆弧区域，完成后取下半精铣刀I；
步骤六、第二次半精加工：将半精铣刀II安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型内部两侧的圆弧区域，完成后取下半精铣刀II；
步骤七、精加工：将精铣刀安装在机床主轴上，铣削待加工槽型的槽内型线，完成后取下精铣刀；
步骤八、精端铣：将精端铣刀安装在机床主轴上，铣削待加工槽型的槽口上部型线，至此完成待加工槽型的铣削加工。
进一步地，所述粗铣刀I、粗铣刀II、半精端铣刀、半精铣刀I和半精铣刀II的刃形均为波形刃。
进一步地，所述粗铣刀I、粗铣刀II、半精铣刀I、半精铣刀II和精铣刀的刀齿均为四齿螺旋结构。
进一步地，所述半精端铣刀和精端铣刀的刀齿均为八齿螺旋结构。
进一步地，所述精铣刀和精端铣刀的前角均为0°。
进一步地，所述粗铣刀I、粗铣刀II、半精端铣刀、半精铣刀I、半精铣刀II、精铣刀和精端铣刀刀头的表面均设有涂层。
进一步地，所述粗铣刀I、粗铣刀II、半精端铣刀、半精铣刀I、半精铣刀II、精铣刀和精端铣刀刀头的材质均为ASP2030粉末治金高速钢。
进一步地，所述粗铣刀I、粗铣刀II、半精端铣刀、半精铣刀I、半精铣刀II、精铣刀和精端铣刀的刀柄均为ISO40刀柄。
进一步地，所述步骤二中粗铣刀I的铣削面积为待加工槽型面积的61.5％；步骤三中粗铣刀II的铣削面积为待加工槽型面积的0.03％；步骤四中半精端铣刀的铣削面积为待加工槽型面积的6.57％；步骤五中半精铣刀I的铣削面积为待加工槽型面积的15％；步骤六中半精铣刀II的铣削面积为待加工槽型面积的15％；步骤七中精铣刀的铣削面积为待加工槽型面积的1.6％；步骤八中精端铣刀的铣削面积为待加工槽型面积的0.3％。
本发明与现有技术相比包含的有益效果是：
本发明提供了一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，应用此种加工方法可以顺利完成转子轮槽的加工，加工精度高，填补了燕尾槽型线轮槽加工的空白，解决生产实际问题，保证轮槽的加工顺利进行。
附图说明
图1是本发明中燕尾槽型线的结构示意图；
图2是本发明步骤二中的加工示意图，其中剖面线区域为中部矩形区域9；
图3是本发明中粗铣刀I1的主视图；
图4是图3的左视图；
图5是本发明步骤三中的加工示意图，其中剖面线区域为底部圆弧区域10；
图6是本发明中粗铣刀II2的主视图；
图7是图6的左视图；
图8是本发明步骤四中的加工示意图，其中剖面线区域为斜面区域11；
图9是本发明中半精端铣刀3的主视图；
图10是图9的左视图；
图11是本发明步骤五中的加工示意图，其中剖面线区域为槽口上部区域12、槽口下部区域13和槽底圆弧区域14；
图12是本发明中半精铣刀I4的主视图；
图13是图12的左视图；
图14是本发明步骤六中的加工示意图，其中剖面线区域为圆弧区域15；
图15是本发明中半精铣刀II5的主视图；
图16是图15的左视图；
图17是本发明步骤七中的加工示意图；
图18是本发明中精铣刀6的主视图；
图19是图18的左视图；
图20是本发明步骤八中的加工示意图；
图21是本发明中精端铣刀7的主视图；
图22是图21的左视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤一、选择刀具：根据轮槽的燕尾槽型线尺寸选择对应尺寸的粗铣刀I1、粗铣刀II2、半精端铣刀3、半精铣刀I4、半精铣刀II5、精铣刀6和精端铣刀7，同时选择对应参数的机床；
步骤二、第一次粗加工：将粗铣刀I1安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型8的中部矩形区域9，完成后取下粗铣刀I1；
步骤三、第二次粗加工：将粗铣刀II2安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型8的底部圆弧区域10，完成后取下粗铣刀II2；
步骤四、半精端铣：将半精端铣刀3安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型8顶部两侧的斜面区域11，完成后取下半精端铣刀3；
步骤五、第一次半精加工：将半精铣刀I4安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型8的槽口上部区域12、槽口下部区域13和槽底圆弧区域14，完成后取下半精铣刀I4；
步骤六、第二次半精加工：将半精铣刀II5安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型8内部两侧的圆弧区域15，完成后取下半精铣刀II5；
步骤七、精加工：将精铣刀6安装在机床主轴上，铣削待加工槽型8的槽内型线16，完成后取下精铣刀6；
步骤八、精端铣：将精端铣刀7安装在机床主轴上，铣削待加工槽型8的槽口上部型线17，至此完成待加工槽型8的铣削加工。
燕尾槽型线最大深度D达到65.74mm，最大外径φ99.6mm。为了保证加工的顺利进行，应对切削余量进行合理的分配，综合考虑各方面因素采用7把刀即两把粗铣刀，两把半精铣刀，一把精铣刀，一把半精端铣刀，一把精端铣刀。
具体实施方式二：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述粗铣刀I1、粗铣刀II2、半精端铣刀3、半精铣刀I4和半精铣刀II5的刃形均为波形刃。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
在结构上，粗铣刀和半精铣刀刃形均采用波形刃，使切削抗力大大减少，切削更为轻快。
具体实施方式三：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述粗铣刀I1、粗铣刀II2、半精铣刀I4、半精铣刀II5和精铣刀6的刀齿均为四齿螺旋结构。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述半精端铣刀3和精端铣刀7的刀齿均为八齿螺旋结构。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述精铣刀6和精端铣刀7的前角均为0°。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
粗铣刀II2、半精铣刀I4、半精铣刀II5和精铣刀6的刀头前端面均为弧形曲面。
具体实施方式六：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述粗铣刀I1、粗铣刀II2、半精端铣刀3、半精铣刀I4、半精铣刀II5、精铣刀6和精端铣刀7刀头的表面均设有涂层。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述粗铣刀I1、粗铣刀II2、半精端铣刀3、半精铣刀I4、半精铣刀II5、精铣刀6和精端铣刀7刀头的材质均为ASP2030粉末治金高速钢。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。
针对转子材料26Cr2Ni4MoV，轮槽铣刀采用ASP2030粉末治金高速钢。
具体实施方式八：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述粗铣刀I1、粗铣刀II2、半精端铣刀3、半精铣刀I4、半精铣刀II5、精铣刀6和精端铣刀7的刀柄均为ISO40刀柄。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
由于型线尺寸较大，为保证加工过程中切削的平稳和传递较大的扭矩。将刀具安装于机床主轴上，刀柄采用ISO40。
具体实施方式九：结合图1至图22说明本实施方式，本实施方式所述步骤二中粗铣刀I1的铣削面积为待加工槽型8面积的61.5％；步骤三中粗铣刀II2的铣削面积为待加工槽型8面积的0.03％；步骤四中半精端铣刀3的铣削面积为待加工槽型8面积的6.57％；步骤五中半精铣刀I4的铣削面积为待加工槽型8面积的15％；步骤六中半精铣刀II5的铣削面积为待加工槽型8面积的15％；步骤七中精铣刀6的铣削面积为待加工槽型8面积的1.6％；步骤八中精端铣刀7的铣削面积为待加工槽型8面积的0.3％。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤一、选择刀具：根据轮槽的燕尾槽型线尺寸选择对应尺寸的粗铣刀I(1)、粗铣刀II(2)、半精端铣刀(3)、半精铣刀I(4)、半精铣刀II(5)、精铣刀(6)和精端铣刀(7)，同时选择对应参数的机床；
步骤二、第一次粗加工：将粗铣刀I(1)安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型(8)的中部矩形区域(9)，完成后取下粗铣刀I(1)；
步骤三、第二次粗加工：将粗铣刀II(2)安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型(8)的底部圆弧区域(10)，完成后取下粗铣刀II(2)；
步骤四、半精端铣：将半精端铣刀(3)安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型(8)顶部两侧的斜面区域(11)，完成后取下半精端铣刀(3)；
步骤五、第一次半精加工：将半精铣刀I(4)安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型(8)的槽口上部区域(12)、槽口下部区域(13)和槽底圆弧区域(14)，完成后取下半精铣刀I(4)；
步骤六、第二次半精加工：将半精铣刀II(5)安装在机床主轴上，铣削出待加工槽型(8)内部两侧的圆弧区域(15)，完成后取下半精铣刀II(5)；
步骤七、精加工：将精铣刀(6)安装在机床主轴上，铣削待加工槽型(8)的槽内型线(16)，完成后取下精铣刀(6)；
步骤八、精端铣：将精端铣刀(7)安装在机床主轴上，铣削待加工槽型(8)的槽口上部型线(17)，至此完成待加工槽型(8)的铣削加工。
2.根据权利要求1所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述粗铣刀I(1)、粗铣刀II(2)、半精端铣刀(3)、半精铣刀I(4)和半精铣刀II(5)的刃形均为波形刃。
3.根据权利要求1所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述粗铣刀I(1)、粗铣刀II(2)、半精铣刀I(4)、半精铣刀II(5)和精铣刀(6)的刀齿均为四齿螺旋结构。
4.根据权利要求1所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述半精端铣刀(3)和精端铣刀(7)的刀齿均为八齿螺旋结构。
5.根据权利要求1所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述精铣刀(6)和精端铣刀(7)的前角均为0°。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述粗铣刀I(1)、粗铣刀II(2)、半精端铣刀(3)、半精铣刀I(4)、半精铣刀II(5)、精铣刀(6)和精端铣刀(7)刀头的表面均设有涂层。
7.根据权利要求6所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述粗铣刀I(1)、粗铣刀II(2)、半精端铣刀(3)、半精铣刀I(4)、半精铣刀II(5)、精铣刀(6)和精端铣刀(7)刀头的材质均为ASP2030粉末治金高速钢。
8.根据权利要求1、2、3、4或5所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述粗铣刀I(1)、粗铣刀II(2)、半精端铣刀(3)、半精铣刀I(4)、半精铣刀II(5)、精铣刀(6)和精端铣刀(7)的刀柄均为ISO40刀柄。
9.根据权利要求1所述一种用于转子燕尾槽型轮槽的铣削加工方法，其特征在于：所述步骤二中粗铣刀I(1)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的61.5％；步骤三中粗铣刀II(2)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的0.03％；步骤四中半精端铣刀(3)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的6.57％；步骤五中半精铣刀I(4)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的15％；步骤六中半精铣刀II(5)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的15％；步骤七中精铣刀(6)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的1.6％；步骤八中精端铣刀(7)的铣削面积为待加工槽型(8)面积的0.3％。
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