压气机榫头加工刀具的制作方法

本实用新型涉及压气机专用刀具，具体涉及压气机榫头加工刀具。

背景技术：

压气机分为鼓式、盘式、混合式压气机，其叶片与压气机盘之间通过榫头连接。榫头主要分为销钉式榫头、燕尾形榫头、枞树形榫头三种。销钉式榫头:这种榫头不用专用设备加工，对单件生产或试验用的发动机有一定的优越性可以利用改变销子的直径或销子和销孔的配合间隙来改变叶片的自振频率，而不需要改变轮盘和叶片；这种榫头承载能力有限，尺寸和重量大，因而，现代发动机上很少采用。燕尾形榫头:优点，榫头的尺寸较小；重量较轻；能承受较大的负荷，加工方便，生产率高，广泛应用于压气机上，其缺点是榫槽内有较大的应力集中。枞树形榫头:呈楔形，轮缘部分呈倒楔形，从承受拉伸应力的角度看接近等强度，因而这种榫头重量轻，但是它靠多对榫齿传力，应力集中严重，工艺性较差。销钉式榫头：虽然具有减振和自定位作用，而且不要求有特殊的工装，但因榫头尺寸大而重，所以现代发动机上较少采用；枞树形榫头：虽然有突出的优点，但用在压气机上这些优点不能充分得到显示，反而突出了它应力集中的缺点，因而也采用较少，而是广泛地用在涡轮上；燕尾形榫头：因尺寸小、重量轻、结构简单、装拆容易，在压气机中得到广泛应用。压气机的转子叶片通过榫头与轮盘外缘的榫槽相连，传递野生载荷到轮盘上的作用；静子叶片则通过榫头与压气机机匣或环相连，改变气流方向。为保证榫头和榫槽的配合关系，榫头的精度，特别是装配处榫头压力面的精度要求很高，面轮廓度公差PE CC/CV往往在±0.0015mm左右，别去有严格的角度公差限制。榫头还作为叶身型面加工和检测的基准。因此榫头的质量直接决定叶身型面加工的质量和叶片的最终性能。

目前常见的燕尾型榫头型面复杂，精度要求高，切削性较差，因此需要控制压力面的加工，榫头的加工刀具起到重要作用。现有的压气机榫头加工工具存在拉削压力面时对设备要求高，拉刀制造成本高，不适用压气机榫头特有结构的拉削。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有的压气机榫头加工工具存在拉削压力面时对设备要求高，拉刀制造成本高，不适用压气机榫头特有结构的拉削，目的在于提供压气机榫头加工刀具，解决上述问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

压气机榫头加工刀具，包括位于叶片端部的燕尾型榫头，所述榫头包括压力面、连接面，所述压力面与连接面之间的夹角为钝角，所述压力面制作的刀具为拉刀，所述拉刀包括依次设置的施力柄、过渡锥、导向键、切削齿、余量控制端，所述余量控制端设置为圆台，其轴与母线的夹角为35°至45°。所述余量控制端替代了传统的校准齿、后导轨、后刀柄，而采用圆台形的侧面实现定位，不仅能够匹配压气机燕尾型榫头的压力面与连接面之间的夹角为钝角特性，该钝角根据燕尾槽的形状不同，在145°至155°之间，因此设置余量控制端的轴与母线夹角为35°至45°，实现角度补偿，保证压力面精度的同时，有效减少切削需要预留的余量从而减少切削需要预留的余量。

进一步地，所述切削齿齿形为渐开线内花键齿、矩形花键齿、三角花键齿。三种花键齿都能有效起到拉削平稳、从参与切削到退出切削是连续的，不会出现整圈刀齿同时切入，同时退出，从而避免在拉削过程中出现拉削力忽大忽小的现象，从而获得符合要求的拉削表面，也提高了拉刀的使用寿命。

进一步地，所述切削齿表面设置有氮化钛涂层。氮化钛具有熔点高、硬度大、化学稳定性好、与金属的润湿小的结构材料、并具有较高的导电性和超导性，可应用于高温结构材料和超导材料，能够使得刀具修磨次数的增加不会改变刀具型线。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型压气机榫头加工刀具，能够在保证压力面精度的同时，有效减少切削需要预留的余量；

2、本实用新型压气机榫头加工刀具，拉削过程平稳连续，延长拉刀的使用寿命；

3、本实用新型压气机榫头加工刀具，具有操作简便、适用性强等特点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施例的压气机榫头结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例的拉刀的结构示意图。

附图中标记及对应的部件名称：

1-榫头，11-压力面，12-连接面，2-施力柄，3-过渡锥，4-导向键，5-切削齿，6-余量控制端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型压气机榫头1加工刀具，包括位于叶片端部的燕尾型榫头1，所述榫头1包括压力面11、连接面12，所述压力面11与连接面12之间的夹角为钝角，所述压力面11制作的刀具为拉刀，所述拉刀包括依次设置的施力柄2、过渡锥3、导向键4、切削齿5、余量控制端6，所述余量控制端6设置为圆台，其轴与母线的夹角为35°至45°。所述余量控制端6替代了传统的校准齿、后导轨、后刀柄，而采用圆台形的侧面实现定位，不仅能够匹配压气机燕尾型榫头1的压力面11与连接面12之间的夹角为钝角特性，该钝角根据燕尾槽的形状不同，在145°至155°之间，因此设置余量控制端6的轴与母线夹角为35°至45°，实现角度补偿，保证压力面11精度的同时，有效减少切削需要预留的余量从而减少切削需要预留的余量。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：所述切削齿5齿形为渐开线内花键齿、矩形花键齿、三角花键齿。三种花键齿都能有效起到拉削平稳、从参与切削到退出切削是连续的，不会出现整圈刀齿同时切入，同时退出，从而避免在拉削过程中出现拉削力忽大忽小的现象，从而获得符合要求的拉削表面，也提高了拉刀的使用寿命。所述切削齿5表面设置有氮化钛涂层。氮化钛具有熔点高、硬度大、化学稳定性好、与金属的润湿小的结构材料、并具有较高的导电性和超导性，可应用于高温结构材料和超导材料，能够使得刀具修磨次数的增加不会改变刀具型线。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。