(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108723481 A(43)申请公布日 2018.11.02
(21)申请号 201810935406.7(22)申请日 2018.08.16
(71)申请人 湖南南方通用航空发动机有限公司
地址 412000 湖南省株洲市芦淞区航空路2
号(72)发明人 刘福生 刘安洪 赖敏松 郑婷婷
龙权 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 李海建(51)Int.Cl.
B23D 37/22(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
CN 108723481 A(54)发明名称
一种涡轮盘榫槽加工方法(57)摘要
本发明公开了一种涡轮盘榫槽加工方法，包括步骤：1)粗拉行程，在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开形槽；2)半精拉行程，在所述形槽侧壁的预设榫齿槽位置进行切削以形成榫齿粗槽；3)精拉行程，在所述榫齿粗槽的基础上继续切削，得到榫齿槽；由此可见，上述加工方法在粗拉行程及精拉行程之间增加半精拉行程，利用半精拉行程去除部分余量行程榫齿粗槽后，再利用精拉行程去除剩余的余量行程榫齿槽，精拉刀与半精拉刀共同承担榫齿槽余量的切削，从而减小各拉刀所需切削的余量，降低拉削过程中的拉削力，避免打刀现象的发生，达到保护拉刀，延长其使用寿命，提高零件加工质量的目的。
CN 108723481 A
权 利 要 求 书
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1.一种涡轮盘榫槽加工方法，其特征在于，包括步骤：1)粗拉行程，在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开形槽；2)半精拉行程，在所述形槽侧壁的预设榫齿槽位置进行切削以形成榫齿粗槽；3)精拉行程，在所述榫齿粗槽的基础上继续切削，得到榫齿槽。2.根据权利要求1所述的涡轮盘榫槽加工方法，其特征在于，所述步骤1)中在所述预设榫齿槽位置去除的切削余量的宽度大于该处榫齿齿顶基准线之间的距离。
3.根据权利要求1所述的涡轮盘榫槽加工方法，其特征在于，所述步骤2)中形成的榫齿粗槽越过榫齿基准线。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的涡轮盘榫槽加工方法，其特征在于，所述涡轮盘榫槽加工方法采用拉刀11把，其中，第1-6把拉刀用于开设所述形槽；第7把拉刀用于形成除所述形槽槽底位置的榫齿粗槽外的其他榫齿粗槽；第8把拉刀用于形成所述形槽槽底位置的榫齿粗槽；第9把拉刀用于形成所述形槽槽口过渡面；第10把拉刀用于在所述形槽槽底位置的榫齿粗槽的基础上形成榫齿槽；所述第11把拉刀用于在除所述形槽槽底位置的榫齿粗槽以外的其他榫齿粗槽的基础上形成榫齿槽。
5.根据权利要求4所述的涡轮盘榫槽加工方法，其特征在于，所述涡轮盘榫槽加工方法还满足下述要求：
第1把拉刀在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开槽，第2-6把拉刀依次在前一把拉刀的基础上继续开槽，其中，第1把拉刀以及第3把拉刀沿榫齿齿顶基准线开槽，第2把拉刀以及第4把拉刀越过榫齿齿顶基准线开槽，第5把拉刀以及第6把拉刀形成所述形槽的槽底；
第7把拉刀在第2把拉刀以及第4把拉刀的基础上，向宽度方向扩展，形成榫齿粗槽；第8把拉刀在第5把拉刀以及第6把拉刀的基础上，向宽度方向扩展，形成形槽槽底位置的榫齿粗槽；
第10把拉刀用于在第8把拉刀的基础上形成榫齿槽轮廓；第11把拉刀用于在第7把拉刀的基础上形成榫齿槽轮廓。6.根据权利要求5所述的涡轮盘榫槽加工方法，其特征在于，第1-6把拉刀中至少第6把拉刀的齿顶两侧具有倒角，则所述涡轮盘榫槽加工方法还采用第12把拉刀，所述第12把拉刀用于去除第6把拉刀切削后其倒角处所余的余量。
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CN 108723481 A
说 明 书
一种涡轮盘榫槽加工方法
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技术领域
[0001]本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种涡轮盘榫槽加工方法。
背景技术
[0002]涡轮盘的榫槽由多把拉刀依次拉削形成。[0003]如图1所示，现有榫槽拉削方案共使用10把拉刀，分I、II行程依次加工完成，其中，第01-06把拉刀主要用于去处余量，属于第I行程的粗拉行程；第07-010把拉刀主要用于加工出榫槽最终轮廓，属于精拉行程，在上述精拉行程中，第08、09以及010把拉刀需要切削的余量相对较多，零件较厚，拉削过程中拉削力较大，容易发生打刀，影响拉刀寿命及零件质量。
[0004]因此，如何提供一种新的涡轮盘榫槽加工方案，避免打刀现象的发生，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种涡轮盘榫槽加工方法，以避免打刀现象的发生，保护拉刀，延长其使用寿命，提高零件加工质量。[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0007]一种涡轮盘榫槽加工方法，包括步骤：[0008]1)粗拉行程，在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开形槽；[0009]2)半精拉行程，在所述形槽侧壁的预设榫齿槽位置进行切削以形成榫齿粗槽；[0010]3)精拉行程，在所述榫齿粗槽的基础上继续切削，得到榫齿槽。[0011]优选地，所述步骤1)中在所述预设榫齿槽位置去除的切削余量的宽度大于该处榫齿齿顶基准线之间的距离。[0012]优选地，所述步骤2)中形成的榫齿粗槽越过榫齿基准线。[0013]优选地，所述涡轮盘榫槽加工方法采用拉刀11把，其中，第1-6把拉刀用于开设所述形槽；第7把拉刀用于形成除所述形槽槽底位置的榫齿粗槽外的其他榫齿粗槽；第8把拉刀用于形成所述形槽槽底位置的榫齿粗槽；第9把拉刀用于形成所述形槽槽口过渡面；第10把拉刀用于在所述形槽槽底位置的榫齿粗槽的基础上形成榫齿槽；所述第11把拉刀用于在除所述形槽槽底位置的榫齿粗槽以外的其他榫齿粗槽的基础上形成榫齿槽。[0014]优选地，所述涡轮盘榫槽加工方法还满足下述要求：[0015]第1把拉刀在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开槽，第2-6把拉刀依次在前一把拉刀的基础上继续开槽，其中，第1把拉刀以及第3把拉刀沿榫齿齿顶基准线开槽，第2把拉刀以及第4把拉刀越过榫齿齿顶基准线开槽，第5把拉刀以及第6把拉刀形成所述形槽的槽底；[0016]第7把拉刀在第2把拉刀以及第4把拉刀的基础上，向宽度方向扩展，形成榫齿粗槽；
[0017]第8把拉刀在第5把拉刀以及第6把拉刀的基础上，向宽度方向扩展，形成形槽槽底
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CN 108723481 A
说 明 书
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位置的榫齿粗槽；
[0018]第10把拉刀用于在第8把拉刀的基础上形成榫齿槽轮廓；[0019]第11把拉刀用于在第7把拉刀的基础上形成榫齿槽轮廓。[0020]优选地，第1-6把拉刀中至少第6把拉刀的齿顶两侧具有倒角，则所述涡轮盘榫槽加工方法还采用第12把拉刀，所述第12把拉刀用于去除第6把拉刀切削后其倒角处所余的余量。
[0021]为实现上述目的，本发明提供的涡轮盘榫槽加工方法，包括步骤：1)粗拉行程，在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开形槽；2)半精拉行程，在所述形槽侧壁的预设榫齿槽位置进行切削以形成榫齿粗槽；3)精拉行程，在所述榫齿粗槽的基础上继续切削，得到榫齿槽；由此可见，上述加工方法在粗拉行程及精拉行程之间增加半精拉行程，利用半精拉行程去除部分余量行程榫齿粗槽后，再利用精拉行程去除剩余的余量行程榫齿槽，精拉刀与半精拉刀共同承担榫齿槽余量的切削，从而减小各拉刀所需切削的余量，降低拉削过程中的拉削力，避免打刀现象的发生，达到保护拉刀，延长其使用寿命，提高零件加工质量的目的。附图说明
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术中涡轮盘榫槽拉削方案示意图；
[0024]图2为本发明实施例提供的涡轮盘榫槽拉削方案的示意图。
具体实施方式
[0025]本发明的目的在于提供一种涡轮盘榫槽加工方法，该涡轮盘榫槽加工方法的结构设计能够避免打刀现象的发生，保护拉刀，延长其使用寿命，提高零件加工质量。[0026]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]本发明实施例提供的一种涡轮盘榫槽加工方法，包括步骤：[0028]S1：粗拉行程，在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开形槽；
[0029]此处沿榫齿齿顶基准线开形槽并不是指必须严格按照榫齿齿顶基准线开槽，而是指拉刀沿榫齿齿顶基准线的方向进行开槽，即所开形槽的形状并不一定完全依照榫槽两侧的榫齿齿顶基准线，在不影响榫槽形状的前提下，可对拉刀的切削余量进行调整以便于后续拉刀的加工。[0030]S2：半精拉行程，在所述形槽侧壁的预设榫齿槽位置进行切削以形成榫齿粗槽；[0031]由于步骤S3的精拉行程行程榫槽的最终轮廓，因此，为保证榫槽精度，步骤S2中的半精拉行程所切削的余量尽量大于下述步骤S3中的精拉行程所切削的余量，以减少步骤S3中所需切削的余量。
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说 明 书
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S3：精拉行程，在所述榫齿粗槽的基础上继续切削，得到榫齿槽。
[0033]与现有技术相比，本发明提供的涡轮盘榫槽加工方法，在粗拉行程及精拉行程之间增加半精拉行程，利用半精拉行程去除部分余量行程榫齿粗槽后，再利用精拉行程去除剩余的余量行程榫齿槽，精拉刀与半精拉刀共同承担榫齿槽余量的切削，从而减小各拉刀所需切削的余量，降低拉削过程中的拉削力，避免打刀现象的发生，达到保护拉刀，延长其使用寿命，提高零件加工质量的目的。
[0034]为减少步骤S2中半精拉刀所需要切削的余量，达到保护半精拉刀的目的，在本发明实施例中，步骤S1中在预设榫齿槽位置去除的切削余量的宽度大于该处榫齿齿顶基准线之间的距离，即粗拉刀的切削余量要越过榫齿齿顶基准线，依次来减少半精拉刀的切削余量。
[0035]进一步优化上述技术方案，为保证半精拉行程的切削余量大于精拉行程的切削余量，步骤S2中形成的榫齿粗槽至少要越过榫齿基准线。[0036]具体至本发明实施例中，请参阅图2，图2为本发明实施例提供的涡轮盘榫槽拉削方案的示意图，涡轮盘榫槽加工方法采用拉刀11把，其中，第1-6把拉刀用于开设形槽；由于形槽槽底位置的榫齿槽的形状与其余位置的榫齿槽的形状有所区别，因此，用于形成形槽槽底位置的榫齿粗槽以及榫齿槽的半精拉刀以及精拉刀与用于形成其余位置的榫齿粗槽以及榫齿槽的半精拉刀以及精拉刀不同，具体为，第7把拉刀用于形成除形槽槽底位置的榫齿粗槽外的其他榫齿粗槽；第8把拉刀用于形成形槽槽底位置的榫齿粗槽；第9把拉刀用于形成形槽槽口过渡面；第10把拉刀用于在形槽槽底位置的榫齿粗槽的基础上形成榫齿槽；第11把拉刀用于在除形槽槽底位置的榫齿粗槽以外的其他榫齿粗槽的基础上形成榫齿槽。[0037]进一步优化上述技术方案，如图2所示，涡轮盘榫槽加工方法还满足下述要求：[0038]第1把拉刀在涡轮盘坯件上沿榫齿齿顶基准线开槽，第2-6把拉刀依次在前一把拉刀的基础上继续开槽，其中，第1把拉刀以及第3把拉刀沿榫齿齿顶基准线开槽，第2把拉刀以及第4把拉刀越过榫齿齿顶基准线开槽，第5把拉刀以及第6把拉刀形成形槽的槽底；第7把拉刀在第2把拉刀以及第4把拉刀的基础上，向宽度方向扩展，形成榫齿粗槽；第8把拉刀在第5把拉刀以及第6把拉刀的基础上，向宽度方向扩展，形成形槽槽底位置的榫齿粗槽；第10把拉刀用于在第8把拉刀的基础上形成榫齿槽轮廓；第11把拉刀用于在第7把拉刀的基础上形成榫齿槽轮廓。
[0039]可以理解的是，在粗拉过程中，切削余量较大，第1-6把拉刀的齿顶尖角容易受损，尤其是第6把拉刀，该拉刀为形成形槽的最后一刀，要形成形槽槽底的轮廓，其齿顶尖角最容易受损，因此，第1-6把拉刀中至少第6把拉刀的齿顶两侧具有倒角，依次来避免粗拉刀的齿顶尖角受损。从图2中可以看出，在本发明具体实施例中，第1-6把拉刀的齿顶两侧均设置有倒角。
[0040]由于上述6把粗拉刀中至少第6把拉刀的齿顶两侧设置有倒角，因此在第6把拉刀切削完成后，由于倒角会在形槽底部留下部分余量，为此，除了上述11把拉刀外，涡轮盘榫槽加工方法还采用第12把拉刀，第12把拉刀用于去除第6把拉刀切削后其倒角处所余的余量。
[0041]通过上述方法，在涡轮盘榫槽加工时，切削余量分配更加细致、合理，有助于减小拉刀受力，极大了减少了打刀风险，延长拉刀使用寿命，提高零件的加工质量
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说 明 书
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本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。[0043]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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说 明 书 附 图
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图1
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说 明 书 附 图
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图2
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