论文部分内容阅读
切削加工是装备制造业的基础工艺,刀具设计与制造是汽车工业、家电制造业、航空航天、能源工业、模具工业等发展的关键技术。现代切削技术经过近百年的快速发展,到20世纪末,随着数控机床、数控系统、刀具材料、涂层技术等制造技术的全面进步,达到了新的水平,使切削加工进入了高速切削的新阶段,其主要技术特征表现为切削速度有5-10倍的提高。高速切削技术的出现,对制造领域又提出了高要求。一是机床本身刚性、精度高,二是装夹系统刚性、精度高。三是刀具的材料性能和加工精度要高。四是冷却效果要好。正是各种刀具材料和切削技术的全面发展,使切削加工的不同领域、不同工序的效率和总体切削水平有了显著的提高,开创了切削加工的新阶段,为制造业的发展和制造技术的进步奠定了基础。本课题研制开发用于加工涡轮盘槽的粉末冶金高速钢榫齿拉刀,正符合目前材料和刀具的发展方向,刀具的材料采用了粉末冶金高速钢,刀具的尺寸、形位精度非常高。
本文从分析燃气涡轮喷气发动机涡轮盘与叶片的结构特点,工作环境等方面入手,介绍了机树形型面连接方法的特点,进而研究了涡轮盘机树形榫齿的加工刀具,榫齿拉刀的设计方法,制造工艺及其拉削特点,讨论了榫齿磨削的加工工艺方法以及提高刀具拉削性能的途径。
在榫齿拉刀的设计方面,根据被加工榫槽型面的技术要求涡轮盘材料的化学成分和机械性能,确定了拉刀的材料,拉刀的结构形式,拉削方式的选择及拉刀的分工,拉刀齿形公称尺寸和公差的确定等方面的问题,进而分析了拉刀刀齿相对中心有偏移量时对零件榫槽的影响及刀齿偏移对齿距T的影响,从工程实际出发给出了涡轮盘极树形榫齿精拉刀的设计方法。
在榫齿拉刀的制造方面,本文简要介绍了拉刀制造工艺方法,着重研究了拉刀成型磨削的方法,砂轮的修整方法以及刃磨齿形时,拉刀刀齿侧隙角和抬高量等参数的计算等。
本文介绍的在数控平面磨床上磨削榫齿拉刀齿型,铲磨榫齿拉刀齿型后角的加工方法为国内首创,本公司以前磨削榫齿拉刀齿型和铲磨榫齿拉刀齿型后角是在高精度平面磨床上完成的,在数控平面磨床上磨削榫齿拉刀齿型,铲磨榫齿拉刀齿型后角极大地提高了榫齿拉刀的加工精度和涡轮盘榫齿槽的加工质量。
设计制造的榫齿拉刀已投入生产应用,取得了满意的效果。