拉刀设计对航空发动机涡轮盘榫槽型面的影响

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1、拉刀设计对航空发动机涡轮盘榫槽型面的影响InfluenceofBroachDesignonAeroengineTurbineDiskFirTreeGroove中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司科研工装厂徐岩张榇岩现任中航工业沈口嬖M#i发动机(肇团)有m责任公司科研I装r技术专《．主要从事航空发自机WA研％工作．在非标月具设计申取得7一定的突破，解决T现场的加工难齄。目列国外集公司讨论#研究祸轮盘榫槽拉n的设计殛结构的改进。探索切削参数对零件表面质量的影响和零件表面质量对零件使用寿命的影响规律、提高零件的使用性能和提高零件的疲劳强度、延缓裂纹的发生与发展

2、具有重要意义。拉削后零件表面质量取决于被加工材料的物理机械性能、工艺因素和拉刀锋利程度。因此在拉刀的设计中更要注重各相关因素的影响，以保证在拉削过程中的零件尺寸精度和质量。探索切削参数对零件表面质量的影响和零件表面质量对零件使用寿命的影响规律、以提高零件的使用性能和提高零件的疲劳强度、延缓裂纹的发生与发展具有重要意义。拉削后零件表面质量取决于被加工材料的物理机械性能、工艺因素和拉刀锋利程度洇此在拉刀的设计中更要注重各相关因素的影响，以保证在拉削过程中的零件尺寸精度和质量。影响拉削涡轮盘榫槽随着航空发动机技术的不断发型面质量分析展，涡轮盘榫槽的槽型、表面几何形影响榫槽

3、拉创加工精度的因素状越来越复杂，对它的精度要求也越有很多，如：拉床、夹具、导向槽、拉来越高，对拉刀的设计要求更加严削参数，拉刀设计参数及被拉削零件格，拉削零件的表面质量非常重要。材料特性等．这些躅素都可以降低榫50皖宅翻造技术·2010年第1s期槽表面质量。常出现的现象有：(I】零件表面有n茬(白茬深度到00lmm)即鳞刺现象，这实际上是零件表面的凹坑．无论是开槽拉刀或齿型粗精拉刀拉削过的表面，都存在白茬现象，一时成为生产中的关键。耐高温材料属于铁基合金．晶粒比较粗大．晶界碳化物分布不均匀，已加工表面上会形成晶粒撕裂现象，出现麻点。当切削厚度加大时，鳞刺上升；拉刀前

4、角加大时．鳞刺下降：工作硬度高时，鳞刺下降；提高扭削速度．鳞刺下降；零件材料晶粒度细而且均匀时，鳞刺下降；一般齿型精拉刀．刀齿上升量均匀，而且不大于0．01mm(仿型法)时，鳞刺下降；采汛叭w∞⋯mm舢。胁把"航宅专用刀具川分段仿犁拉削或高速托削方法．鳞刺nf减轻，(2)零件槽底允许有0lmm，’台处．已加丁表面存在啃伤现象．在粗托齿删或精拉齿型前，晟好选择先托凸台空刀(沿槽底方向托削)，诽改善槽底啃伤现象；但槽底空刀和齿型嘲弧转接不好(保证不丁对称)，组台{t削就避免了这种现象，1涡轮盘榫槽拉tiU／Jaa-过程殛影响因素涡轮盘每个榫槽拉削加工成型一般要经过3个步

5、骤：开榴，粗拉齿形、精抟齿形。精托刀托削余量的原则是，在批床精度和拉刀定位精度Hr以保证给精拉削有充足余量时．粗拉刀加工后为精拉刀留有的余量要尽量小。余量小的优点是精刀拉Nn,．t，托削力小，町减少T=什的弹性变形．与精拉刀型面的误差小。2涡轮盘材料的加工特性的影响航空发动机涡轮盘材料大多数是高温合金．有的涡轮盘已采用新型粉末高温合金材料，这些都属难)JHT．材料，由于这些材料导热性差．切削时易产生冷作硬化崖，埘此在拉削过程产生大量的热惭引起零件材料“弹变”及“物变”．给产品带来不同程度的质量隐患。精拉刀的设计精度分析计算除了要解决上述问题．对齿形精拉川的设计精度遥

6、要进行分析计算，根据榫槽由形的性质．对精托刀的齿槽宽度的检验通常采用测量滚棒间的K值和肘值尺十来实现，保证零件榫槽的互换性，1齿形精拉刀投影菔大圈的分析齿形精拉刀都要在r：件投影板放大罔中进行投影检查，精拉刀型面接近检盎投影板型面，方可拉H4零件榫槽。通过对公差带的分析计算要确保拉刀设甜精度和经过拉削加丁。后的榫槽精度都完全达到设计要求。某涡轮盘榫槽公差带投影放大冈见图1。在图1中，靠近]：作基准线的第一处非r作面公差带宽度为d㈦．靠基准线目1涡轮盘样檀。差带投影目近r作基准线的第二处非工作面公差带宽度：J#：，工作面公差带宽度为J，，公差带计算：J，=341—33

7、9--002mm：ABI-AC=AD·sin45。=f』F+FD)·siⅡ45。=fBF+FD)·sln45。=『(177-l75)+001x∞s150I·sin45。--002097一【：d#2=(004—002)’cos450+J#l：00351Iilltn。南此町知，1。作面的公差带除第一基准齿外．其余齿公差带的宽度都为002ram，非工作面的公差带宽度，靠近第一基准由为002097mm．其余为00351Imm。2拉刀对樟槽公差带影响因素分析齿形精手{_【刀设计罔上有关公差分析计算中．拉7J齿距用滚棒测量符值的影响：拉刀设计K值的公差值为±0003ram，