[发明专利]涡轮盘榫齿复合加工工艺

说明书

本发明公开了一种涡轮盘榫齿复合加工工艺，其加工步骤为：线切割工序：在涡轮盘坯件上沿榫齿的齿顶基准线进行切割，形成预留有精修尺寸的榫齿槽；拉削工序：在预留有精修尺寸的所述榫槽进行拉削，直到得到预定尺寸的榫齿槽；在精拉削之后，对涡轮盘榫齿的外轮廓进行倒角处理。本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺加工精度高，采用的拉刀数量大大减少，加工成本降低，加工效率提高，保证了涡轮盘榫齿表面加工的质量和效率。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种涡轮盘榫齿复合加工工艺。

背景技术

涡轮盘作为发动机的核心部件，在高温高压工作中，其叶片与转子是通过榫槽与榫齿配合连接，为了保证涡轮盘的工作可靠性，要求榫槽与榫齿有极高的精度与可靠的机械性能。

现有的涡轮盘榫齿加工主要采用拉削和铣削两种工艺，其中拉削成型的方法是采用若干把拉刀逐步加工，使榫齿榫槽逐渐成型，最后通过精拉刀工艺来确定最终的零件尺寸。但是采用该方法进行加工时，工件表面硬化现象显著，刀具磨损严重、加工表面质量较差，特别是对于弥散型高温合金，每次拉削后会进行相应的时效过程，这也无形中增加了加工周期，提高了生产成本。

另外采用铣削工艺加工涡轮盘榫齿虽然在精度上能得到保证，但加工效率会大大的降低，并且采用铣削方式加工时还需要专门的铣刀，这使得加工成本大大提升。

因此，如何设计一种加工精度高、效率高的涡轮盘榫齿复合加工工艺是本发明人潜心研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡轮盘榫齿复合加工工艺，其加工精度高，而采用的拉刀数量大大减少，使加工成本得到降低，加工效率得到提高，保证了涡轮盘榫齿表面加工的质量和效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种涡轮盘榫齿复合加工工艺，其包括如下步骤：

(1)线切割：在涡轮盘坯件上沿榫齿的齿顶基准线进行切割，形成预留有精修尺寸的榫齿槽；

(2)拉削：在预留有精修尺寸的所述榫槽进行拉削，直到得到预定尺寸的榫齿槽。

本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺，其中所述步骤(1)中线切割形成预留有0.5-4mm厚精修尺寸的所述榫齿槽。

本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺，其中所述步骤(1)中的线切割采用数控线切割设备。

本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺，其中步骤(2)中的拉削采用粗拉削与至少一次精拉削组合或采用至少一次精拉削。

本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺，其中所述步骤(2)中精拉削的拉刀进刀量为0.1-1mm。

本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺，其中还包括：

(3)倒角：在所述步骤(2)精拉削之后，对涡轮盘榫齿的外轮廓进行倒角处理。

采用上述方案后，本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺与现有的加工工艺相比，本发明通过先使用线切割工序进行榫齿轮廓的粗加工，避免了采用纯拉削工艺在粗拉削过程时对刀具的磨损，而在线切割工序后采用步骤很少的精拉削或一次粗拉削与至少一次精拉削组合工序，而且其精拉削进刀量小，拉削时间短，就可以完成榫齿的拉削环节，其在加工过程中采用的拉刀数量大大减少，成本大大降低，而且提高了涡轮盘榫齿的加工效率，并保证了加工后工件表面的质量更好，即加工精度高，使加工的质量和效率都得到了保证，而且通过减少粗拉削环节，避免了工件加工变形以及硬化的缺陷，使得硬度与基体较为接近，所产生的变形量也达不到加工硬化的要求，同时也减少了拉刀的磨损。

附图说明

图1为本发明涡轮盘榫齿复合加工工艺实施例制得的涡轮盘榫齿结构示意图；

图2a、图2b分别为采用现有纯拉削工艺制得的涡轮盘榫齿的硬度变化图和工艺压痕图；