电力工业是国民经济的重要基础产业,并且是影响最为广泛的社会公用事业,对促进经济、文化以及社会进步具有重要的支撑作用。汽轮机发电机组又是现代火电厂和核电站的主要设备之一,由动力设备-汽轮机和发电设备-发电机组成。汽轮机行业的发展是国家基础经济发展和基础工业进步的反映。经过半个世纪,我国汽轮机行业发展迅速。其中汽轮机容量在不断增大,单机容量已经从几百千瓦的汽轮机发展到百万千瓦等级的超超临界汽轮机。高速发展的同时也对汽轮机行业的设计和加工能力的要求更为严格,意味着对相关工具行业的技术也有了更高的标准。轮槽加工技术中刀具的切削性能直接影响轮槽的加工效率、加工质量和加工成本。本文从汽轮机轮槽结构的类型、特点和材料等入手,介绍了汽轮机叶片叶根及转子轮槽的几种结构,并在此基础上研究汽轮机转子枞树型轮槽的加工刀具—整体式枞树型轮槽精铣刀。由于刀具的损坏形式主要是磨损和破损,其损坏的原因随刀具材料和工件材料不同。整体式轮槽铣刀过度磨损或者已经超过刃磨次数之后,齿形精度的丧失使得整把刀具被报废,造成了极大的浪费。为此就有必要对现有的整体式轮槽铣刀进行强度分析,求解其破损原因,进行优化。本文以“基于ANSYS的整体式轮槽精铣刀强度分析与优化”作为研究课题,使用理论分析、仿真建模和数值模拟相结合的方法,采用计算机技术作为主要的研究手段。首先,使用PRO/E软件建立轮槽精铣刀的三维几何模型,再将其导入ANSYS有限元分析软件,生成有限元模型。其次,对轮槽精铣刀进行模态分析,判断发生共振使轮槽精铣刀破坏的可能性。进而对轮槽精铣刀进行热力耦合分析,通过在精铣刀单位长度上施加铣削力载荷,分析了精铣刀应力场分布,了解刀具内部应力的分布规律以及最大变形量,并找出刀具上易破坏的危险点。最后,针对精铣刀中存在严重应力集中的现象进行研究,采用双曲率曲线减缓应力集中。提出一种机夹式轮槽精铣刀的结构,为刀片的设计与研究奠定理论基础。