[发明专利]轮盘榫槽组合型面可调式精拉刀

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种切削加工刀具，尤其涉及的是一种用于重型燃气轮机转子轮盘榫槽加工中精拉削阶段的组合型面可调式精拉刀，属于机械制造技术领域。

背景技术

燃汽轮机转子工作环境的温度极高，转子工作时承受高速旋转离心力及附加应力，因此对转子的压气段和透平段上轮盘与叶片联接的枞树型榫槽的精度要求十分严格，以提高转子的抗疲劳能力。重型燃气轮机（对200MW级燃气轮机的通称）的生产对效率要求越来越高，传统的成形铣削方式再也不能满足要求，采用拉削方式加工燃气轮机转子的轮盘榫槽成为主流加工方式。我国没有适用于重型燃气轮机的大规格的枞树型榫槽精拉刀，当前使用的国外的拉刀依然存在着刀具磨损严重、重磨频繁的问题。

重型燃气轮机转子轮盘的材料属于难以加工的耐热钢材料，成形拉削过程中切削力大、切削温度高、切削毛刺和切削振动等均为影响轮盘加工精度和表面质量的主要因素，其中最为关键的是：轮盘榫槽切削加工中所面临的拉削刀具磨损严重，刀具成本较高的问题。当前普遍采用重磨拉刀刃口的前刀面的方法来修复磨损部位，但是对于精拉削刀具重磨后的型线方向却无法调整，因而导致侧面型线尺寸精度随着重磨的次数增加而逐渐降低。开发轮廓型线方向可调式的精拉削刀具是解决该瓶颈问题的关键。

榫槽精加工拉刀直接保证榫槽的最终型面，所以精加工拉刀对于榫槽加工质量至关重要。重型燃气轮机转子轮盘轮槽对几何尺寸精度和表面质量的要求都很高，工作面间距公差小，跳动量要求低。目前加工重型燃气轮机转子轮盘上的榫槽的精加工拉刀均为整体成形拉刀，由于其侧面轮廓型线方向不可调，因此拉刀尺寸精度随重磨而降低，导致成本昂贵的拉刀使用寿命缩短。

经过对现有技术文献的检索发现，中国发明专利（公开号：CN101774045A）《一种涡轮盘枞树形榫槽拉削刀具》公开的拉削刀具包括开槽刀、粗拉齿形刀、精拉齿形刀、顶面拉刀（帽刀）；中国实用新型专利（公开号：CN201500817U）《一种涡轮盘枞树形榫槽机夹拉刀》公开的机夹拉刀包括齿顶刀头、齿底刀头、型面刀头、刀体、挡块、压紧螺钉和固定螺钉。

上述二份文献都涉及到涡轮盘枞树形榫槽拉刀，但其结构均不具备侧面轮廓型线方向的调整功能，刀具重磨后侧面型线几何精度均会明显降低，并且以上两型专利均非针对重型燃气轮机轮盘的拉削精加工。随着燃气轮机功率的不断攀升，转子轮盘采用的耐热钢材料愈难加工，刀具磨损愈发严重，因此对榫槽精拉刀提出了更高的保持侧面型线几何精度的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于重型燃气轮机转子轮盘榫槽加工的组合型面可调式精拉刀，其具有柔性可调整的特点，在重磨后能够保持原有轮廓型线的几何精度，从而降低拉刀本身的制造难度，满足重型燃气轮机转子轮盘榫槽高精度、低成本的加工要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轮盘榫槽组合型面可调式精拉刀，其包括有安装部、切削部和调整部，其中，切削部为两半分体式轮廓型线刀刃件，并且通过调整部固定于安装部，该调整部为可更换件以调整切削部轮廓型线的位置。

所述的安装部具有沿纵向的凹槽，所述的切削部包括左切削齿块和右切削齿块并且对称地设置于安装部的凹槽中，所述的调整部包括第一调整垫块、第二调整垫块、第三调整垫块和第四调整垫块，该第一调整垫块设置于所述左切削齿块与右切削齿块之间，该第二调整垫块设置于左切削齿块与凹槽的内壁之间，该第三调整垫块设置于右切削齿块与凹槽的内壁之间，该第四调整垫块设置于左切削齿块和右切削齿块的下部与凹槽的底面之间。

所述的切削部由细晶粒粉末冶金含钴高钒高速钢制成，硬度为HRC62～68。

所述的切削部的前角为15～25度，后角为2～5度，齿间距为20～32毫米，齿厚为6～9毫米，卷屑槽半径为2.5～5毫米。

所述的切削部的轮廓型线为枞树形。

本发明与现有技术相比具有以下优点：