摘要：以拉削成形加工GH4720Li高温合金涡轮盘纵树型榫槽用ASP2015材质拉刀为研究对象，研究了刀具结构参数对拉削力、刃口应力分布等的影响规律及优化方法。以拉刀三维几何模型、GH4720Li合金的室温拉伸力学性能、热物性参数和实际拉削工况为输入参数，建立了拉削的热-力耦合有限元仿真模型，通过拉削实验所测的拉削力与仿真值对比，验证了模型的有效性。模拟了多种刀具结构参数下的拉削力变化规律，结果表明：拉削力对刃口钝圆半径、前角、齿升量和拉削速度影响较大，刀具后角对拉削力影响较小，但后角过小会降低已加工零件的表面质量。综合考虑拉削效率和拉刀的刀齿强度，以降低拉削力为目的，对纵树型榫槽拉刀进行结构仿真优化和验证，得到最优参数组合为：刃口钝圆半径0.02mm，刀具前角18°，齿升量0.02mm，刀具后角3°，拉削速度2m/min，使拉削力有效降低了34%以上。

关键词：涡轮盘榫槽；拉削成形；拉刀设计；有限元仿真

中图分类号：TG715；TH164文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1000-7008.2021.06.010