CN106363233B - 一种带等切削角的轮槽精拉刀单元及轮槽精拉刀 - Google Patents

一种带等切削角的轮槽精拉刀单元及轮槽精拉刀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轮槽拉刀，具体公开了一种带等切削角的轮槽精拉刀单元及轮槽精拉刀，包括刀体(1)，刀体(1)的两侧对称设有呈枞树型分布的多个刀齿(2)，每个刀齿(2)均由依次连接的轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形(3)、顶面齿形(4)和轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形(5)构成；其中轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角(6)等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形角(7)；轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角(8)等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形后角。本发明具有对称受力、使用寿命较长、切削精度高、切屑卷屑方便和切削负荷较小的特点。

Description

一种带等切削角的轮槽精拉刀单元及轮槽精拉刀
技术领域
本发明涉及一种轮槽拉刀，特别是一种带等切削角的轮槽精拉刀单元及轮槽精拉刀。
背景技术
汽轮机转子是汽轮机的动力部分和核心部分，转子加工质量的好坏将直接影响到整个汽轮机的性能。多级轮盘是转子的主要组成部分，轮盘轮槽加工的质量将直接影响汽轮机的出力及振动情况，因此轮槽的加工是转子加工中最为关键、最为困难的环节。目前国内生产的30万千瓦、60万千瓦机组和核电机组的轮槽结构采用的都是枞树型，这种结构的轮槽增大了叶根与轮槽的接触面积，使载荷分布更加均匀，但其尺寸精度要求高，加工制造困难。
现有的枞树型榫齿轮槽拉刀在磨削榫齿齿形时，必须保证在磨削过程中，砂轮的进刀方向与拉刀图纸规定的节线方向垂直，即成型砂轮的节线位置应与机床的进给方向垂直，也就是与机床床面的方向平行。采用这种方式磨削而成的枞树型轮槽拉刀齿形工作面与非工作面会因拉削量不一致而形成单齿单侧受力，影响轮槽拉刀的使用寿命。
因此，目前的枞树型轮槽拉刀，存在单齿单侧受力、使用寿命较短的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种带等切削角的轮槽精拉刀单元及轮槽精拉刀，它具有对称受力、使用寿命较长的特点。
本发明的技术方案：一种带等切削角的轮槽精拉刀单元，包括刀体，刀体的两侧对称设有呈枞树型分布的多个刀齿，每个刀齿均由依次连接的轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形、顶面齿形和轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形构成；其中轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形角；轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形后角。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀单元中，所述轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角为10～50度。优选为27.5度。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀单元中，所述轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角为0～30度。优选为3.5度。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀单元中，所述刀体由第一刀体和第二刀体构成，第一刀体为矩形，第二刀体为等腰三角形，所述呈枞树型分布的多个刀齿对称设置在第二刀体的两侧。矩形形状的第一刀体方便于第一刀体的安装，等腰三角形形状的第二刀体能够更好的分布呈枞树型分布的多个刀齿。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀单元中，所述第一刀体的一侧设有安装槽。安装槽使拉刀的安装固定更加稳定可靠，减小了拉刀的震荡，提高拉刀的寿命和加工产品的合格率。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀单元中，所述刀体的顶部与刀齿的连接处设有顶面凹槽。顶面凹槽减少拉削时拉刀与被加工面的磨擦。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀单元中，所述轮槽拉刀刀齿的齿根部，位于齿形前角的一侧设有容屑槽。容屑槽用于容纳切削轮槽产生的切屑，以及散发切削过程产生的热量，提高切削效率，保护拉刀，延长拉刀使用寿命。
一种带等切削角的轮槽精拉刀，包括多个由权利要求1至7中任一项所述的轮槽精拉刀单元。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀中，所述包括的轮槽精拉刀单元有2～100个。
前述的带等切削角的轮槽精拉刀中，所述轮槽精拉刀的两端部均设有吊装螺孔。用于搬运和吊装拉刀。
与现有技术相比，本发明轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角与非工作面齿形的齿形角相等，在此基础上，轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角与非工作面齿形的齿形后角相等，使得轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面的拉削余量相等，保证了轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面拉削时接近对称受力，避免了单齿单侧受力，延长了拉刀的使用寿命；在理论分析和拉刀实际拉削时，同等条件下轮槽拉刀纵树型齿形工作面与非工作面的磨损是一致的，轮槽拉刀前角的修磨量很容易确定，在轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面的齿形后角相等的情况下，在每次轮槽拉刀前角的修磨后，轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面的齿形是同步缩小的，更有利用轮槽拉刀整体使用寿命的提升，无论是新拉刀还时修磨后的拉刀，轮槽拉刀齿形轮廓度的误差值低，轮槽拉刀后角的铲磨精度高；本发明等切削角的轮槽精拉刀，有利于切屑卷屑，降低了切削力，减小了切削负荷，拉削时拉刀振动小；本发明适用于国外进口的大型复杂高精度轮槽拉床，改善了轮槽拉削效果，提高了轮槽拉削的工作效率。因此，本发明具有对称受力、使用寿命较长、切削精度高、切屑卷屑方便和切削负荷较小的特点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的结构左视图；
图3是本发明工作状态示意图；
图4是本发明工作面和非工作面的拉削余量相等示意图；
图5是本发明的刀齿结构示意图。
附图中的标记为：1-刀体，2-刀齿，3-工作面齿形，4-顶面齿形，5-非工作面齿形，6-工作面齿形的齿形角，7-非工作面齿形的齿形角，8-工作面齿形的齿形后角，9-第一刀体，10-第二刀体，11-安装槽，12-顶面凹槽，13-齿形前角，14-容屑槽，15-吊装螺孔，16-工作面的拉削余量，17-非工作面的拉削余量，18-刀齿刃带，19-正弦磁力台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种带等切削角的轮槽精拉刀单元，构成如图1、图2、图3、图4和图5所示，包括刀体1，刀体1的两侧对称设有呈枞树型分布的多个刀齿2，每个刀齿2均由依次连接的轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形3、顶面齿形4和轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形5构成；其中轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角6等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形角7；轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角8等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形后角。所述轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角7为10～50度；优选为27.5度。所述轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角8为0～30度；优选为3.5度。所述刀体1由第一刀体9和第二刀体10构成，第一刀体9为矩形，第二刀体10为等腰三角形，所述呈枞树型分布的多个刀齿2对称设置在第二刀体10的两侧。所述第一刀体9的一侧设有安装槽11。所述刀体1的顶部与刀齿2的连接处设有顶面凹槽12。所述轮槽拉刀刀齿2的齿根部，位于齿形前角13的一侧设有容屑槽14。
一种带等切削角的轮槽精拉刀，包括多个轮槽精拉刀单元。所述包括的轮槽精拉刀单元有2～100个；优选为35个。所述轮槽精拉刀的两端部均设有吊装螺孔15。
本发明的工作原理为：
将本发明固定在正弦磁力台19上，调整正弦磁力台19的角度，使得轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角6与非工作面齿形的齿形角7相等，且均为27.5度；同时，由于轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角8与非工作面齿形的齿形后角相等，且均为3.5度，使得轮槽拉刀枞树型齿形工作面的拉削余量16与非工作面的拉削余量17相等，这样便保证了轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面拉削时接近对称受力，避免了单齿单侧受力，延长了拉刀的使用寿命；工作时，待加工轮槽相对于刀体1的一端进入，刀齿2的两侧和顶端作用于轮槽，切除轮槽两内侧和轮槽底端的加工余量，轮槽依次通过拉刀的各个拉刀单元，各拉刀单元分别切除预设切削层的一部分加工余量，最后轮槽从刀体的另一端离开，实现拉刀对轮槽整个预设切削层的加工目的；在切削过程中，产生的切屑暂时停留在容屑槽14内，而后人为或自动排出；切削过程产生的热量在容屑槽14中大部分快速散失，降低“冷作硬化”对轮槽加工产生的影响；在理论分析和拉刀实际拉削时，同等条件下轮槽拉刀纵树型齿形工作面与非工作面的磨损是一致的，轮槽拉刀齿形前角13的修磨量很容易确定，在轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面的齿形后角相等的情况下，在每次轮槽拉刀齿形前角13的修磨后，轮槽拉刀枞树型齿形工作面与非工作面的齿形是同步缩小的，保证了轮槽拉刀多次正常修磨前后齿形的符合性，更有利用轮槽拉刀整体使用寿命的提升，无论是新拉刀还时修磨后的拉刀，轮槽拉刀齿形轮廓度的误差值低，轮槽拉刀齿形后角的铲磨精度高；本发明等切削角的轮槽精拉刀，有利于切屑卷屑，降低了切削力，减小了切削负荷，拉削时拉刀振动小；本发明适用于国外进口的大型复杂高精度轮槽拉床，改善了轮槽拉削效果，提高了轮槽拉削的工作效率。因此，本发明具有对称受力、使用寿命较长、切削精度高、切屑卷屑方便和切削负荷较小的特点。

Claims (10)

1.一种带等切削角的轮槽精拉刀单元，包括刀体(1)，刀体(1)的两侧对称设有呈枞树型分布的多个刀齿(2)，其特征在于：每个刀齿(2)均由依次连接的轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形(3)、顶面齿形(4)、轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形(5)和齿形前角(13)构成；其中轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角(6)等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形角(7)；轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角(8)等于轮槽拉刀枞树型齿形非工作面齿形的齿形后角。
2.根据权利要求1所述的带等切削角的轮槽精拉刀单元，其特征在于：所述轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形角(6)为10～50度。
3.根据权利要求1所述的带等切削角的轮槽精拉刀单元，其特征在于：所述轮槽拉刀枞树型齿形工作面齿形的齿形后角(8)为0～30度。
4.根据权利要求1所述的带等切削角的轮槽精拉刀单元，其特征在于：所述刀体(1)由第一刀体(9)和第二刀体(10)构成，第一刀体(9)为矩形，第二刀体(10)为等腰三角形，所述呈枞树型分布的多个刀齿(2)对称设置在第二刀体(10)的两侧。
5.根据权利要求4所述的带等切削角的轮槽精拉刀单元，其特征在于：所述第一刀体(9)的一侧设有安装槽(11)。
6.根据权利要求1所述的带等切削角的轮槽精拉刀单元，其特征在于：所述刀体(1)的顶部与刀齿(2)的连接处设有顶面凹槽(12)。
7.根据权利要求1所述的带等切削角的轮槽精拉刀单元，其特征在于：所述轮槽拉刀刀齿(2)的齿根部，位于齿形前角(13)的一侧设有容屑槽(14)。
8.一种带等切削角的轮槽精拉刀，其特征在于：包括多个由权利要求1至7中任一项所述的轮槽精拉刀单元。
9.根据权利要求8所述的带等切削角的轮槽精拉刀，其特征在于：所述包括的轮槽精拉刀单元有2～100个。
10.根据权利要求8或9所述的带等切削角的轮槽精拉刀，其特征在于：所述轮槽精拉刀的两端部均设有吊装螺孔(15)。
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