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渦輪盤榫槽型面精拉刀的改進

作者： 2013年07月22日 來源： 瀏覽量：
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在對某型號發動機的自由渦輪盤進行榫槽拉削加工時，連續出現型面精拉刀打刀現象，拉刀的斷裂、崩齒部位均位于第4齒至第8齒之間。通過對拉削過程進行跟蹤觀察，排除了機床、夾具等因素引起打刀的可能。通過分析拉削過
在對某型號發動機的自由渦輪盤進行榫槽拉削加工時，連續出現型面精拉刀打刀現象，拉刀的斷裂、崩齒部位均位于第4齒至第8齒之間。通過對拉削過程進行跟蹤觀察，排除了機床、夾具等因素引起打刀的可能。通過分析拉削過程中不同階段的切屑狀況，基本確定了拉刀斷裂的原因：由于型面精拉刀的第4 齒至第8 齒正好是粗開槽拉刀所形成的階梯狀波痕結束而拉刀尚未開始拉削槽形的部位，因此，在此范圍內拉刀刀齒拉削出的是整塊切屑，切屑的變形力、切削抗力和卷屑阻力均最大，極易引起拉刀斷裂。

圖
為解決這一問題，我們首先對精拉刀上原無槽形的刀齒增開斷屑槽，但切削效果并無改善。將增開斷屑槽后仍發生斷裂的拉刀拆卸下來進行檢查，發現在前角面上緊密附著了切屑，且不易清除。通過對拉刀圖紙與實物進行比較，發現圖紙要求的拉刀前角面與容屑槽底部的最大轉接圓弧半徑(R0.3mm)偏小。此外，在磨削前刀面時，砂輪破壞了對側相對應刀齒的前刀面，從而在刀體以上部位出現了倒三角錐，不僅直接影響切屑的形成與卷曲，而且在受力最復雜的部位出現了危險截面。根據上述分析結果，提出了如下拉刀改進方案(見上圖)：
  1. 將拉刀前角面與容屑槽底部的最大轉接圓弧半徑由R0.3mm 增大為R0.5±0.05mm。但若選取轉接半徑過大，則會影響校正齒的齒形。
  2. 調整前刀面的磨削角度，使拉刀的磨削角度與銑削角度不同，且在磨削過程中使砂輪外徑恰好通過拉刀齒頂的對稱中心線，以獲得最佳磨削效果。
  3. 將拉刀齒背尺寸由3mm 調整為4mm，以增強刀齒強度。
改進后的拉刀投入使用后，拉削過程平穩，卷屑流暢，拉削上百個槽后刀齒仍未出現明顯損傷，加工效果令人滿意。
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