一种提高风扇盘超大榫槽加工质量的专用综合精拉刀

摘要

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。

说明书

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。