【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃气轮机轮盘榫槽的加工，具体涉及一种轮盘榫槽的铣削工艺及轮盘装夹分度装置。
技术介绍
1、燃气轮机轮盘是燃气轮机的重要部件之一，通常用于固定叶片并传递扭矩；轮盘的主要作用包括：
2、固定叶片：轮盘通过榫槽与叶片相连接，将叶片牢固地固定在轮盘上；叶片安装在轮盘的外缘上，通过轮盘的旋转带动叶片高速旋转；
3、传递扭矩：轮盘与燃气轮机的轴相连接，负责将燃气燃烧产生的高温高压气体动能转化为机械能，并通过轮盘将这部分能量传递到燃气轮机的轴上，从而驱动发电机或其他机械装置；
4、承受高温高压环境：由于轮盘处于高温高压的工作环境中，因此通常由高强度耐热材料制成，以保证在苛刻条件下的长期使用；
5、燃气轮机轮盘榫槽是指轮盘与叶片之间的连接结构，具有以下作用：
6、叶片安装和固定：榫槽设计为与叶片底部的榫头相配合的形状，叶片通过榫头插入轮盘的榫槽中，从而实现叶片的安装和固定；这个设计使得叶片能够承受巨大的离心力而不脱落；
7、应力分布：榫槽设计通常考虑了应力的合理分布，使得叶片在工作过程中产生的应力均匀分布在轮盘上，避免局部应力集中，从而延长轮盘和叶片的寿命；
8、拆装维护：榫槽结构通常允许叶片的拆装和更换，便于维护和检修；这样，在叶片损坏或轮盘需要维护时，可以方便地进行拆装而不影响整个燃气轮机的运行；
9、目前，燃气轮机轮盘榫槽常用的加工方法有两种：
10、1、拉削，根据榫槽型线配备专用拉刀，在专用拉床上完成榫槽的拉削加工，
11、2、铣削，根据榫槽型线配备专用铣刀，在具有转台的镗床完成榫槽的铣削加工，以满足图纸要求。
12、上述两种方法均能实现榫槽的加工，但对圆周分布的轮盘榫槽来说均存在不足：
13、1、拉削，首先需要有专用于轮盘拉削的机床设备，此外需要根据不同型线配置相应拉刀，现有技术条件下，单个型线一套拉刀成本为150万左右，成本高昂。
14、2、铣削，刀具成本相对较低，但轮盘在镗床装夹缺乏专用装夹工装，手动调节轮盘定心时间长，且一般镗床转台无分度监测装置，无法保证榫槽的分度精度；非专用设备装夹无法保证轮盘刚性，铣削时切削阻力大，榫槽尺寸精度和光洁度难以保证。
15、燃机轮盘榫槽可采用数控拉床加工，拉削效率高，表面质量控制容易。行业内常用机床为进口的德国霍夫曼五轴立式拉床，单台机床价格在2000w左右。同时，拉削需要专用的拉刀，并且每套拉刀只能对应一个型线。拉刀价格昂贵，一套价格在150万左右。针对大批量的零件加工，能够提高加工效率，更好的满足加工周期，在连续生产中，采用数控拉床加工或者五轴立式拉床，具有生产优势，产品的精度得到保障；
16、但是对于批量较小的零件，如单批次就一个规格的燃机轮盘榫槽，拉削方案成本昂贵。同时，由于拉刀是专用刀具，如果零件数量少，刀具的成本基本无法分摊到后期机组中。因此，针对数量少的轮盘，采用拉削加工的机床和刀具成本都很高，导致这种生产成本极高，无法适应市场需要和燃气轮机维护更换部件的需求；
17、另外也有一些加工方法通过参照汽轮机转子轮槽加工方式，在数控双头铣上铣削加工，该机床配备有两个铣削主轴，一个分度主轴，为四轴机床，目前高精度重型数控双头铣机床单价在1000w左右。在数控双头铣加工需要设计工装，使用工装把轮盘有效的与机床分度主轴相连，需保证轮盘中心线与机床分度主轴回转中心线重合，同时该工装提供机床承托位置。根据零件特征，工装应该有三部分组成，拉杆、过渡盘与拉杆螺母。这三个工装，需使用专门的液压拉伸器完成固定。这个方案有几个难点：1、液压拉伸器的拉力设置。榫槽铣削的时候，轴向受力较大，轮盘依靠液压拉伸器产生的拉力经由端面齿啮合在一起，拉伸器的拉力必须大于铣削力，才能保证加工时零件不会松动。零件啮合部分会因为拉力太大而变形。因此拉力需要专门的研究才能确定。2液压拉伸器是针对专门的拉力设计的，因此需要针对这套工装专门采购液压拉伸器，成本高。因此在高成本机床和工装的前提下，该铣削方案装夹方式不可靠，难以达到榫槽铣削的精度要求。
18、现有技术中，针对轮盘榫槽的加工，一般采用拉削加工，需要专用的拉床设备和专用拉刀，技术准备周期和成本都很高，适用于大批量的生产加工，对单件小批量加工来说难以满足要求。
19、中心拉杆式燃气轮机转子1(图1)由拉杆螺母2(图1)、中心拉杆3(图1)和多个轮盘4(图1)等零件组装而成，其中各个轮盘相互接触面均有端面齿5(图1)。端面齿结构详见图2，每端面共180齿，沿圆周均布。
20、在中心拉杆3(图1)的拉紧力作用下，各轮盘4(图1)通过端面齿5(图1、图2)相互啮合，端面齿5(图1、图2)可实现自动找中，准确定位并且传递扭矩。
21、其中轮盘4(图1)结构如图3所示，其两端面均有端面齿5(图3)结构，圆周均匀分布多个榫槽6(图3)。榫槽6型线如图4所示，主要分为上部小节7、中间喉部8和底部型线9三部分组成，同时榫槽角度α和轴向定位尺寸l如图5所示，榫槽型线尺寸精度、定位尺寸精度和圆周分布精度都有较高要求。
22、因此，在普通铣削机床上，即数控三轴铣床上，如何实现铣削代替拉削完成燃气轮机轮盘榫槽的加工，降低生产设备要求，从而降低生产成本，缺乏成熟的加工工艺；
23、总的来说，上述现有技术存在拉床产能不足和拉刀成本高昂的技术缺陷，亟需改进。
技术实现思路
1、为克服现有技术的上述问题，实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种轮盘榫槽的铣削工艺，包括如下步骤：
2、s1，对榫槽粗铣上部小节，且上部小节的两侧面留余量；
3、s2，粗铣榫槽的直槽及斜面，其中底部型线、中间喉部的最窄区域的余量相同；
4、s3，中间喉部开粗，使用t型铣刀成形铣削加工中间喉部的余量，进一步去除中间喉部开口区域余量；
5、s4，中间喉部成形粗铣，成形铣削，去除粗铣中不规则余量区域，使中间喉部余量均匀；
6、s5，半精铣削和成型铣削；半精加工中间喉部和底部型线；半精铣削区域；
7、s6，上部小节光刀，精铣上部小节；
8、s7，偏心精铣，使用仿形偏心铣削，偏心量为0.3mm；使用光刃偏心精铣刀完成单侧铣削，铣削时刀具中心线与榫槽中心线偏心量为0.3mm，偏心精铣中间喉部的宽度为0.6mm；
9、s8，底部型线精铣，精铣底部型线。
10、本申请提供的一种轮盘榫槽的铣削工艺技术方案，还具有以下技术特征：
11、优选的，于本申请的一实施例中，s2中，使用波纹刃铣刀仿形加工底部型线及中间喉部粗铣区域。
12、优选的，于本申请的一实施例中，s3中，使用t型铣刀进行加工。
13、优选的，于本申请的一实施例中，s5中，中间喉部和底部型线的区域留单面0.4mm～0.6mm余量。
【技术保护点】
1.一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，S2中，使用波纹刃铣刀仿形加工底部型线及中间喉部粗铣区域。
3.如权利要求1所述的一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，S3中，使用T型铣刀进行加工。
4.如权利要求1所述的一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，S5中，中间喉部和底部型线的区域留单面0.4～0.6mm余量；半精铣刀为波纹刃。
5.如权利要求1所述的一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，S6中，层切逆铣加工，刀具采用光刃铣刀。
6.如权利要求1所述的一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，S7中，偏心铣削前，保持铣削深度相同，先进行中心铣削，去除两侧余量，即两侧保持0.3mm余量，再进行两侧偏心铣削，使用光刃偏心精铣刀完成单侧铣削，铣削时刀具中心线与榫槽中心线偏心量为0.3mm，偏心精铣中间喉部的宽度为0.6mm。
7.如权利要求1所述的一种轮盘榫槽的铣削工艺，其特征在于，S8中，底部型线精刀进行成型铣削，完成整个榫槽的铣削加工。
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