大型透平盘液压自动让刀拉削系统结构的研究分析

　　1 引言

　　透平盘的榫槽为棕树型，一般都采用拉削的方法加工，普通发动机的透平盘所用的设备由侧卧拉、立拉和普通卧拉。侧卧拉、立拉是可以自动拉削的，设备一般都是进口，价格昂贵。普通卧拉设备简单，可用国产设备，费用低。对于大型透平盘的加工，采用侧卧拉、立拉加工，进口设备及其昂贵。采用普通卧拉的方法加工存在以下的问题：（1）由于盘的尺寸大，槽口尺寸也大，需要拉刀的长度长，数量多。人工上刀和抬刀的工作量大，工人的劳动强度大，加工效率低。（2）由于盘的尺寸大，重量重，定位和锁紧的力比较大，人工锁紧不仅费力，可靠性也不好，一旦工件错位，整个盘就要报废，损失是巨大的。为了保证采用普通卧拉的方法加工大型透平盘，必须有一套液压控制可自动让刀、分度、锁紧的夹具系统。下面就对某大型燃机的透平盘的拉削夹具的设计研究的过程进行一下介绍。

　　2 工件简介与工艺分析

　　2.1 零件特点分析

　　大型透平盘是燃机动力涡轮的主要零件，它工作在高温环境下，材料是耐高温的，比较难加工。以重燃三级透平盘为例，它加工的切削力大，对设备和工装的强度要求都很高，加工难度很大。采用普通卧拉的方法加工，经过计算和分析，共需要46把拉刀，也就是每个槽都需要46把刀才能加工完成，共有74个槽，拉削完一个盘需要3404次拉削。

　　2.2 加工方案的选择

　　根据目前设备情况，零件榫槽的加工可以有两种方法。第一种方法是采用数控铣加工，但加工费用高，加工效率低，而且榫槽加工的精度比较低，一致性不好。第二种方法是采用拉削加工，加工的特点是加工精度好，加工效率高，第一次投入工装后，再加工时不用重新投入工装，对两件以上的生产量，加工费用较低。缺点是工装结构大而复杂，制造周期长。拉具费用与数控铣加工一个盘的费用差不多，根据生产需求选择拉削加工。为保证加工质量，提高加工效率，减轻工人工作强度，拉削工装系统要求液压控制，可自动让刀、分度、锁紧和消除间隙的机构。

　　3 拉削工装系统方案的确定

　　3.1 工装结构方案的确定

　　拉具是由两部分组成，一部分是拉具座，另一部分是拉具。拉具座是拉具与设备连接的转接体，由于要实现侧移让刀，拉具座由定板和滑板组成，定板通过中心环和定位销定位，用螺钉固定到拉床工作台上，滑板由主拖动油缸拖动，连同拉具实现侧移，拉具座还有拉刀的导向功能，保证拉刀的拉削方向，拉具座有一定的通用性。拉具安装在拉具座的滑板上，具有保证零件正确定位、可靠装夹的功能，零件装夹在拉具上。