涡轮盘榫槽成型磨削加工设备及其使用方法技术

本发明专利技术涉及涡轮盘榫槽成型磨削加工设备及其使用方法，该设备的传动装置将涡轮盘用步进电机和涡轮盘连接，涡轮盘固定在涡轮盘夹具上；成型磨削用环形砂轮，采用超硬磨粒砂轮，且安装在机床主轴上；涡轮盘夹具水平支撑杆的自由端和固定端分别安装控制涡轮盘轴向和径向转动的方向转换器和摇轮，通过摇轮手柄带动摇轮转动，经过方向转换器后带动涡轮盘进行轴向和径向转动。磨削时，环形砂轮沿vs方向高速旋转，通过数控程序控制涡轮盘的横向进给及砂轮的磨削深度，随后沿着进给方向vw方向去除材料，通过往复磨削完成涡轮盘榫槽一侧的磨削；然后将涡轮盘反转180°，完成涡轮盘榫槽另外一侧的磨削。本发明专利技术将传统拉削加工或铣削方式改用大尺寸的砂轮进行磨削成型加工，提高了涡轮盘榫槽加工的效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
涡轮盘榫槽成型磨削加工设备及其使用方法
：本专利技术涉及一种粉末冶金高温合金涡轮盘榫槽成型磨削的加工设备与磨削方法。
技术介绍
：涡轮盘榫槽的加工技术是航空发动机制造的关键技术之一。由于榫槽具有材料难加工、尺寸精度高、齿型复杂等特点，目前主要采用拉削、铣削等成型加工方法。随着新一代航空发动机性能的提升，粉末冶金高温合金广泛用于制造涡轮盘，其榫槽的加工也变得更加困难，采用拉削方法加工存在的主要缺点有：经时效处理后粉末冶金高温合金的加工性能极差，导致拉刀损耗大，加工成本变高。在拉削过程中，拉削力大，拉削温度高，拉刀磨损严重，一把精拉刀仅能加工一个零件，使得加工成本很高。粉末冶金高温合金涡轮盘榫槽拉削速度在120-170mm/s，加工过程中切削用量很小，通常在10-30µm之间，拉削加工过程会出现多次打刀、崩刃现象，刀具快速磨损明显，这样不仅使得拉削加工的效率低，而且加工的涡轮盘合格率也较低，造成了涡轮盘毛坯的极大浪费。另外采用拉削加工时，拉刀制造繁琐而且周期长，拉床成本也高；采用铣削方式加工时，铣刀结构复杂，而且铣刀刚度较差，加工精度难以保证。传统工艺路线已经不能适应粉末冶金高温合金材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮盘榫槽成型磨削加工设备，其特征在于，包括，成型磨削用环形砂轮，涡轮盘用步进电机、传动装置及涡轮盘夹具；其中传动装置将涡轮盘用步进电机和涡轮盘连接，涡轮盘固定在涡轮盘夹具上；成型磨削用环形砂轮安装在机床主轴上；所述成型磨削用环形砂轮采用超硬磨粒砂轮；该涡轮盘是粉末冶金高温合金涡轮盘；涡轮盘夹具的底座通过固定螺纹孔固定在机床工作台上，底座上设置竖向立柱，水平支撑杆设置在竖向支柱顶部；在水平支撑杆的自由端、涡轮盘托盘的对面设置方向转换器，方向转换器上安装摇轮，摇轮上设置摇轮手柄，通过摇轮手柄带动摇轮转动，经过方向转换器后带动涡轮盘进行轴向转动；在水平支撑杆的固定端、伸出竖直支撑杆竖向地安...

【技术特征摘要】
1.一种涡轮盘榫槽成型磨削加工设备，其特征在于，包括，成型磨削用环形砂轮，涡轮盘用步进电机、传动装置及涡轮盘夹具；其中传动装置将涡轮盘用步进电机和涡轮盘连接，涡轮盘固定在涡轮盘夹具上；成型磨削用环形砂轮安装在机床主轴上；所述成型磨削用环形砂轮采用超硬磨粒砂轮；该涡轮盘是粉末冶金高温合金涡轮盘；涡轮盘夹具的底座通过固定螺纹孔固定在机床工作台上，底座上设置竖向立柱，水平支撑杆设置在竖向支柱顶部；在水平支撑杆的自由端、涡轮盘托盘的对面设置方向转换器，方向转换器上安装摇轮，摇轮上设置摇轮手柄，通过摇轮手柄带动摇轮转动，经过方向转换器后带动涡轮盘进行轴向转动；在水平支撑杆的固定端、伸出竖直支撑杆竖向地安装方向转换器、摇轮、手柄，方向转换器通过连接垫块与水平支撑杆连接，通过摇轮手柄带动摇轮转动，经过方向转换器后带动涡轮盘进行径向转动。2.根据权利要求1所述的涡轮盘榫槽成型磨削加工设备，其特征在于：所述成型磨削用环形砂轮是钎焊超硬磨粒砂轮、陶瓷结合剂超硬磨粒砂轮或者电镀超硬磨粒砂轮。3.根据权利要求1所述的涡轮盘榫槽成型磨削加工设备，其特征在于：成型磨削用环形砂轮采用轴对称结构，包括砂轮基体和磨削层，砂轮基体包括，磨削层包括磨粒和结合剂，其中磨粒可采用CBN磨粒或金刚石磨粒，结合剂采用钎料、陶瓷或者镀层；磨削层布置在磨头上；砂轮磨头采用榫齿齿形，且该榫齿齿形与涡轮盘的榫槽相配合，磨削层设置在磨头榫齿表面。4.根据权利要求1所述的涡轮盘榫槽成...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文锋，李本凯，徐九华，傅玉灿，苏宏华，赵正彩，杨长勇，陈燕，张全利，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32