随着国内电力行业的蓬勃发展,大型电站的相继建立,汽轮机容量也在不断增大,对汽轮机行业的设计和加工能力提出了更高的要求。轮槽的加工技术是汽轮机转子加工的关键技术之一,其加工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。本文针对涡轮盘枞树型叶根榫槽的加工,进行了榫槽拉刀结构的优化设计和榫槽拉刀自动设计系统的开发,并对涡轮盘枞树型叶根榫槽加工的拉刀、铣刀进行了强度分析。首先,根据涡轮盘材料的切削加工性,选择合适的拉刀材料,对榫槽型面的技术要求和总余量进行分析后,按照粗拉刀高效、精拉刀高质的原则确定拉削方式和拉削余量的分配。在此基础上综合工件材料,榫槽型面的特点,确定拉刀结构几何参数,完成拉刀设计。其次,通过拉刀设计过程作为编制程序的依据,遵循软件工程的原则和方法,设计出了拉刀CAD系统的总体设计方案,以Visual Basic 6.0作为开发平台,利用OOP技术以及ARX技术,采用功能模块化的编程方法,开发出了拉刀设计系统。最后,在刀具强度分析方面,选用UG与ANSYS作为实体模型建立及有限元分析的软件平台,通过建立轮槽刀具的几何实体模型、有限元模型,进而完成对刀具机械应力和热应力分布的分析,以此找出刀具上强度最弱、最容易发生破坏的区域,从而用最方便、快捷的方式为刀具结构的优化设计、切削用量的合理分配与选择、制造工艺的制定提供理论依据。本文介绍的拉刀优化设计能够提高涡轮盘榫齿的加工质量。应用ANSYS对刀具强度进行数值模拟分析,可较精确地掌握刀具上各点的受力情况,了解刀具内部应力的分布规律,获得应力分布图并方便地找出刀具上易破坏的危险点。拉刀设计系统的运用提高设计工作的效率和质量,大大缩短了生产准备周期,节约设计人力资源消耗。