图1-4 拉刀实物图深入研究榫齿拉削刀具,可以进一步提高榫齿拉削刀具的质量,从而生产出高质量的刀具,本课题在对拉削原理的进一步研究的基础上,设计用于燃气轮机透平端轮盘榫槽进行拉削的拉刀,并进行建模和分析。
1.2国内外研究现状
1.2.1燃气轮机轮盘榫槽加工国内外现状
1.2.2燃气轮机榫槽拉刀设计及制备现状
1.3 本课题研究的内容和方法
(1)主要研究内容如下:
1)燃气轮机透平端末级轮盘轮槽拉削工艺工序规划,确定刀具加工余量分配原则。
2) 轮槽拉刀结构设计的计算。
3)轮槽拉刀装配图、主要部件和零件详细结构图的绘制 。
4) 通过建立三维模型,对结构强度进行有限元仿真和分析。
(2)主要研究方法如下:
1) 调研收集分析有关资料,阅读燃气轮机、转子轮盘、拉削工艺相关文献,掌握拉刀设计相关基础知识;
2) 进行燃气轮机透平端末级轮盘轮槽拉削工艺工序规划,确定刀具加工余量分配原则;
3) 进行轮槽拉刀结构设计,进行相关计算;
4) 绘制装配图、主要部件和零件详细结构图等;
5) 建立三维模型,进行结构强度有限元仿真和分析;
1.4本章小结:
本章节主要论述选择该课题的目的和意义,以及国内外对拉刀的发展状况。通过对比发现,我国与欧美等国在拉刀设计生产方面还是存在差距的,该章节还确定了对拉刀的主要研究内容和方法,为下面设计榫齿拉刀提供了依据。
第二章 燃气轮机轮盘榫槽拉削工艺制定与规划
2.1 总体工艺制定
2.1.1轮盘榫槽材料及加工工艺流程
(1)轮盘材料的选取
燃气轮机轮盘材料为高温合金钢X12NiCr3618.
(2)加工对象--轮盘榫槽
如图2-1所示,为轮盘榫槽形状图。
轮槽形状尺寸图
拉刀刀具外形和轮槽型线进行尺寸匹配,刀具外形和先后组合顺序决定了拉削工艺。如图2-2所示,为榫槽加工工艺示意。
图2-2 枞树型榫槽拉削工序示意图
轮槽的拉削是一个精度要求很高的工艺过程,由此,轮盘的固定也需要专门的夹具来实现,轮盘既然是盘类形状,在拉削过程中需要对每个齿进行拉削,所以需要把轮盘固定在一个可以旋转的夹具上,以便每个齿都能得到精确地拉削,同时也要保证在拉削一个齿形的时候也不会发生移动。
2.1.2拉削机床的选择
对于拉削的机床可分为两种,一种是立式,一种是卧式。两种拉床各有优缺点,适当的选择拉床,也是提高被拉削工件精度和质量的一个重要因素。拉刀拉削工件与成型机的各种内部和外部表面。拉床工具只在一个直线运动的胸针,这是主要的运行过程中,他们依靠上拉实现进给运动的结构。源'自^优尔;文,论`文'网]www.youerw.com
根据工作性质的不同,可分为内部和外部的拉床。拉床一般液压传动,它是唯一的主要的运动,结构简单。液压拉床的优势,运动平稳,无冲击振动,拉削速度均可任意调节,张力可以控制的压力。拉床生产效率高,加工质量好,精度一般为IT9-IT7,表面粗糙度Ra值1.6-0.8微米。然而,只有一个尺寸表面拉刀加工,相对昂贵,主要用于大体积拉床拉刀。轮盘拉削在横拉床上进行,而立式拉床需要足够的空间.
2.1.3拉刀总体形式的选择
加工榫齿的拉刀为专用拉刀,采用分段组合形式, 据被拉削型面的要求,由每段拉刀分别担负一定的切削部位和切削量。为了提高精度和保证刀具的寿命,本课题选择多把拉刀进行拉削。