本發(fā)明涉及一種輪槽拉刀加工工件的方法，特別是一種帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法。

背景技術(shù)：

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的動(dòng)力部分和核心部分，轉(zhuǎn)子加工質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)汽輪機(jī)的性能。多級(jí)輪盤是轉(zhuǎn)子的主要組成部分，輪盤輪槽加工的質(zhì)量將直接影響汽輪機(jī)的出力及振動(dòng)情況，因此輪槽的加工是轉(zhuǎn)子加工中最為關(guān)鍵、最為困難的環(huán)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的30萬(wàn)千瓦、60萬(wàn)千瓦機(jī)組和核電機(jī)組的輪槽結(jié)構(gòu)采用的都是樅樹型，這種結(jié)構(gòu)的輪槽增大了葉根與輪槽的接觸面積，使載荷分布更加均勻，但其尺寸精度要求高，加工制造困難。

現(xiàn)有的樅樹型榫齒輪槽拉刀如圖12和圖13所示，在全齒型切削時(shí)，拉削力會(huì)突然增大，拉刀產(chǎn)生振動(dòng)，容易造成崩齒、拉刀折斷，甚至要件報(bào)廢的嚴(yán)重后果，為避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計(jì)精拉刀時(shí)就要計(jì)算出全齒型切削時(shí)的參數(shù)，在前一齒的齒根、齒底開分屑槽19，在后一齒的齒側(cè)開分屑槽18，前后齒分屑槽18交錯(cuò)排列，在開有分屑槽18刀刃的后一齒必須是刀齒，于是把樅樹型輪廓曲線連續(xù)切屑，分成多節(jié)小段，保證有效的斷屑，并降低切削力和減小切削負(fù)荷，這屬于分屑槽18的技術(shù)在輪槽拉刀中的應(yīng)用，這種方式屬于分層式拉削，是把寬的切屑分成小塊，刀齒上專門設(shè)計(jì)了前后齒交錯(cuò)的分屑槽18，具體為前一齒的分屑槽18把鐵屑分開，余下部分由下一齒切掉，這樣的切屑上會(huì)帶有剛巧性強(qiáng)的凸筋19，鐵屑會(huì)因?yàn)閹в型菇?9而不容易卷屑。

因此，目前的輪槽拉刀加工工件的方法，存在不容易分屑卷屑、 切削力較大和拉刀振動(dòng)較大的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法，它具有容易分屑卷屑、切削力較小、切削負(fù)荷較小和拉刀振動(dòng)較小的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法，包括以下步驟，

a、輪槽拉刀第一輪切單元上的K形輪切齒拉削工件的部分待拉削余量；

b、輪槽拉刀第二輪切單元上的M形輪切齒在K形輪切齒拉削工件之后，繼續(xù)拉削工件同一層上剩余部分的待拉削余量；

c、重復(fù)步驟a、b多次；

d、輪槽拉刀校準(zhǔn)單元上的校準(zhǔn)齒形對(duì)工件同一層上的拉削齒形進(jìn)行校準(zhǔn)。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述第一輪切單元和第二輪切單元構(gòu)成一個(gè)輪切單元組，輪槽拉刀上的輪切單元組有1～50組，且輪切單元組在輪槽拉刀上等間隔或不等間隔排布。優(yōu)選輪切單元組有20組。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述步驟c中的重復(fù)次數(shù)為1～50次。優(yōu)選重復(fù)次數(shù)為20次。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述步驟d中的校準(zhǔn)單元有1～20個(gè)，校準(zhǔn)單元在輪槽拉刀上等間隔或不等間隔排布。優(yōu)選校準(zhǔn)單元有5個(gè)。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述第一輪切單元與第二輪切單元的間隔、輪切單元組在輪槽拉刀上的間隔、校準(zhǔn)單元在輪槽拉刀上的間隔分別相等時(shí)，三處的間隔距離一致。等間距的設(shè)置使得輪槽拉刀在拉削工件過程中受力更加均勻，同時(shí)使得對(duì) 工件的拉削更加精確。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述K形輪切齒由延K形輪切齒中心線對(duì)稱的依次連接的K1、K2......Kn段構(gòu)成；所述M形輪切齒由延M形輪切齒中心線對(duì)稱的依次連接的M1、M2......Mn段構(gòu)成。K形輪切齒的各段與M形輪切齒的各段能夠密切配合完成對(duì)工件的良好拉削。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述K形輪切齒和M形輪切齒的頂部均設(shè)有圓弧形凹槽。圓弧形凹槽能夠減少拉削時(shí)拉刀與被加工面的磨擦。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述第一輪切單元與第二輪切單元的高度相同。

前述的帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法中，所述輪槽拉刀由高速鋼、鈷高速鋼或粉末高速鋼材質(zhì)制成。其中鈷高速鋼為M42鈷高速鋼，M42鈷高速鋼熱處理后的硬度是67-69HRC，在加工中當(dāng)溫度提高至600-620℃時(shí)具有很高的紅硬性，并具有很高的耐磨性，很高的強(qiáng)度及良好的工藝性能，是輪槽拉刀的很好選擇，與其他材質(zhì)相比，使得輪槽拉刀具有更好的綜合性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過使用多個(gè)第一輪切單元上的K形輪切齒和第二輪切單元上的M形輪切齒來交替拉削工件，最后再用校準(zhǔn)單元對(duì)工件進(jìn)行最終的拉削校準(zhǔn)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件的分塊式成組拉削，對(duì)于待加工工件的每一層待拉削余量，輪槽拉刀的第一輪切單元把待拉削余量的一部分拉削掉，然后再通過后面的第二輪切單元拉削同一層剩余部分的待拉削余量，重復(fù)第一輪切單元和第二輪切單元的拉削，這樣的切屑上沒有凸筋，卷屑緊密，由于切削寬減窄，可選用較大齒升量，大大降低切削力、減小切削負(fù)荷和降低拉刀振動(dòng)的同時(shí)，保證了工件樅樹型輪槽的尺寸精度，提高了輪槽拉削的工作效率。因此，本發(fā)明具有容易分屑卷屑、切削力較小、切削負(fù)荷較小、拉刀 振動(dòng)較小、輪槽拉削效果較好和輪槽拉削的工作效率較高的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中輪槽拉刀的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是本發(fā)明中輪槽拉刀的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3是圖1中第一輪切單元的A-A截面圖；

圖4是圖1中第二輪切單元的B-B截面圖；

圖5是圖1中校準(zhǔn)單元的C-C截面圖；

圖6是本發(fā)明中輪槽拉刀的結(jié)構(gòu)左視圖；

圖7是圖6中A部放大圖；

圖8是第一輪切單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是第二輪切單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是1個(gè)輪切單元組的齒形結(jié)合圖；

圖11是本發(fā)明中輪槽拉刀的刀齒結(jié)構(gòu)圖；

圖12是現(xiàn)有技術(shù)中開設(shè)有分屑槽的輪槽拉刀的齒形圖；

圖13是現(xiàn)有技術(shù)中分屑槽處的鐵屑上帶有凸筋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是圖10中的1個(gè)輪切單元組切削工件后工件上形成的相應(yīng)齒形圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-輪槽拉刀，2-第一輪切單元，3-K形輪切齒，4-第二輪切單元，5-M形輪切齒，6-圓弧形凹槽，7-校準(zhǔn)單元，8-輪切單元組，9-K形輪切齒中心線，10-M形輪切齒中心線，11-拉削結(jié)構(gòu)，12-端部基準(zhǔn)平面，13-安裝基準(zhǔn)平面，14-安裝槽，15-吊裝螺孔，16-齒形前角，17-容屑槽，18-分屑槽，19-凸筋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

實(shí)施例。一種帶有輪切齒形的輪槽拉刀加工工件的方法，構(gòu)成如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖 11和圖14所示，包括以下步驟，

a、輪槽拉刀1第一輪切單元2上的K形輪切齒3拉削工件的部分待拉削余量；所述K形輪切齒3由延K形輪切齒中心線9對(duì)稱的依次連接的K1、K2......Kn段構(gòu)成；

b、輪槽拉刀1第二輪切單元4上的M形輪切齒5在K形輪切齒3拉削工件之后，繼續(xù)拉削工件同一層上剩余部分的待拉削余量；所述M形輪切齒5由延M形輪切齒中心線10對(duì)稱的依次連接的M1、M2......Mn段構(gòu)成；

c、重復(fù)步驟a、b多次；

d、輪槽拉刀1校準(zhǔn)單元7上的校準(zhǔn)齒形對(duì)工件同一層上的拉削齒形進(jìn)行校準(zhǔn)。

所述第一輪切單元2和第二輪切單元4構(gòu)成一個(gè)輪切單元組8，輪槽拉刀1上的輪切單元組8有1～50組，且輪切單元組8在輪槽拉刀1上等間隔或不等間隔排布。所述步驟c中的重復(fù)次數(shù)為1～50次；優(yōu)選為20次。所述步驟d中的校準(zhǔn)單元7有1～20個(gè)，優(yōu)選為5個(gè)，校準(zhǔn)單元7在輪槽拉刀1上等間隔或不等間隔排布。所述第一輪切單元2與第二輪切單元4的間隔、輪切單元組8在輪槽拉刀1上的間隔、校準(zhǔn)單元7在輪槽拉刀1上的間隔分別相等時(shí)，三處的間隔距離一致。所述K形輪切齒3和M形輪切齒5的頂部均設(shè)有圓弧形凹槽6。所述第一輪切單元2與第二輪切單元4的高度相同而輪廓不同。所述輪槽拉刀1由高速鋼、鈷高速鋼或粉末高速鋼材質(zhì)制成。所述K形輪切齒3加工工件后，在工件上形成的相應(yīng)齒形由K11、K12、K13......K1n組成；所述M形輪切齒5加工工件后，在工件上形成的相應(yīng)齒形由M11、M12、M13......M1n組成。所述K形輪切齒3和M形輪切齒5之間形成拉削結(jié)構(gòu)11。所述校準(zhǔn)單元7和輪切單元組8的輪切齒形呈樅樹型分布。所述輪槽拉刀1的兩端設(shè)有端部基準(zhǔn)平面12，輪槽拉刀1的底部設(shè)有安裝基準(zhǔn)平面13。所述輪槽拉刀1下部的一側(cè)設(shè) 有安裝槽14。所述輪槽拉刀1的兩端部平面上設(shè)有吊裝螺孔15。所述校準(zhǔn)單元7和輪切單元組8的頂部均設(shè)有圓弧形凹槽6。所述校準(zhǔn)單元7和輪切單元組8輪齒的齒根部，位于齒形前角16的一側(cè)設(shè)有容屑槽17；容屑槽17用于容納切削輪槽產(chǎn)生的切屑，以及散發(fā)切削過程產(chǎn)生的熱量，減輕“冷作硬化”程度，提高切削效率，保護(hù)拉刀，延長(zhǎng)拉刀使用壽命。

本發(fā)明通過使用多個(gè)第一輪切單元2上的K形輪切齒3和第二輪切單元4上的M形輪切齒5來交替拉削工件，最后再用校準(zhǔn)單元7對(duì)工件進(jìn)行最終的拉削校準(zhǔn)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件的分塊式成組拉削，對(duì)于待加工工件的每一層待拉削余量，輪槽拉刀1的第一輪切單元2把待拉削余量的一部分拉削掉，然后再通過后面的第二輪切單元4拉削同一層剩余部分的待拉削余量，重復(fù)第一輪切單元2和第二輪切單元4的拉削，這樣的切屑上沒有凸筋19，卷屑緊密，由于切削寬減窄，可選用較大齒升量，大大降低切削力、減小切削負(fù)荷和降低拉刀振動(dòng)的同時(shí)，保證了工件樅樹型輪槽的尺寸精度，提高了輪槽拉削的工作效率。因此，本發(fā)明具有容易分屑卷屑、切削力較小、切削負(fù)荷較小、拉刀振動(dòng)較小、輪槽拉削效果較好和輪槽拉削的工作效率較高的特點(diǎn)。本發(fā)明在國(guó)內(nèi)某航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司實(shí)踐中已應(yīng)用驗(yàn)證，效果非常好，是樅樹型榫槽精拉刀技術(shù)領(lǐng)域中的一次突破。