本實用新型涉及葉片的葉根加工刀具技術領域,具體為一種葉根圓弧面精加工用盤銑刀。
背景技術:
圖1為一種航空壓氣機用圓弧齒榫頭葉片,主要包括葉身7和葉根8,葉片由高溫合金制造,強度和硬度高,不易加工,尤其葉根的加工非常困難,主要表現(xiàn)在葉根的兩個側面均為內凹的圓弧面,該圓弧面由圓弧齒壓力面6和圓弧緣板面4圍合而成,公差帶很小,且加工精度要求高?,F(xiàn)有的加工該圓弧面的方法是在數(shù)控機床上利用球頭銑刀加工,加工時球頭銑刀軸向伸入圓弧面所圍成的空間,由于該圓弧面的R角很小,限制了球頭銑刀的尺寸,進而限制了球頭銑刀的設計齒數(shù)。以待加工圓弧面的最小R角為2.03mm為例,見圖1中位于葉根左側的圓弧面,則使用的球頭銑刀5的最大直徑只有4mm,而球頭銑刀的刀尖切削刃更小,非常容易磨損,通常球頭銑刀在加工三到四個葉根后便磨損嚴重,導致產品合格率低、僅達到35%,尺寸穩(wěn)定性差;刀具磨損后必須更換新的刀具并重新調試,嚴重影響葉根的加工效率,同時也增加了調試人員的勞動強度,尤其在大批量生產葉片時,球頭銑刀的損耗巨大,加工成本極高。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型提供了一種葉根圓弧面精加工用盤銑刀,其在加工高溫合金葉片的葉根圓弧面時,刀具不易磨損,從而延長刀具使用壽命,降低加工成本,同時產品的合格率高,尺寸穩(wěn)定性好。
一種葉根圓弧面精加工用盤銑刀,其特征在于:其包括由上至下一體成型的刀柄和盤銑刀主體,所述盤銑刀主體呈棘輪形且沿其周向均布設有切削齒,所述切削齒的前端為切削刃,所述切削刃的上側刃為由盤內向盤外向下傾斜的斜面,所述切削刃的下側刃為由盤內向盤外向上傾斜的斜面,所述上側刃與所述下側刃的相交處為圓弧過度面,所述上側刃和所述下側刃之間的夾角小于葉根的圓弧齒壓力面和圓弧緣板面之間的最小夾角。
進一步的,所述上側刃和所述下側刃之間的夾角小于40°。
進一步的,所述上側刃和水平方向之間的夾角為15°~25°。
進一步的,所述下側刃和水平方向之間的夾角為15°~25°。
進一步的,所述切削齒的數(shù)量至少為六個。
進一步的,所述盤銑刀主體的材質為硬質合金。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型的盤銑刀沿其周向設有切削齒,切削齒的前端設有切削刃,切削刃的上側刃和下側刃為傾斜設置,上側刃與下側刃的相交處為圓弧過度;加工時,盤銑刀徑向伸入葉根圓弧面所圍成的空間,盤銑刀的上側刃側銑圓弧齒壓力面,下側刃側銑圓弧緣板面,對葉根圓弧面進行精加工,與球頭銑刀相比,加工效率大大提高;同時,由于盤銑刀為徑向伸入,因此盤銑刀的直徑不受圓弧面R角的限制,以R角為2.03mm的葉根為例,可使用直徑為50mm的盤銑刀,大大超過了球頭銑刀的最大可用直徑,因此盤銑刀上可設置更多的切削齒,且切削齒的切削刃尺寸也比球頭銑刀的切削刃尺寸大,故切削過程中切削刃與工件之間的接觸面積增大,刀具的磨損減少,從而提高了葉根的尺寸穩(wěn)定性,延長了刀具的使用壽命,降低了加工成本,并且無需頻繁更換刀具,減輕了調試人員的勞動強度。
附圖說明
圖1為采用球頭銑刀加工葉根圓弧面的示意圖;
圖2為本實用新型的盤銑刀的主視圖;
圖3為圖2的俯視圖;
圖4為采用本實用新型的盤銑刀加工圓弧齒壓力面的示意圖;
圖5為采用本實用新型的盤銑刀加工圓弧緣板面的示意圖。
附圖標記:1-刀柄;2-盤銑刀主體;3-切削齒;3-1-切削刃;3-1-1-上側刃;3-1-2-下側刃;α-上側刃和水平方向之間的夾角;β-下側刃和水平方向之間的夾角;4-圓弧緣板面;5-球頭銑刀;6-圓弧齒壓力面;7-葉身;8-葉根。
具體實施方式
見圖2-3,圖3中空心箭頭方向為盤銑刀的旋轉方向,本實用新型的一種葉根圓弧面精加工用盤銑刀,其包括由上至下一體成型的刀柄1和盤銑刀主體2,盤銑刀主體2呈棘輪形且沿其周向均布設有切削齒3,切削齒3的前端為切削刃3-1,切削刃3-1的上側刃3-1-1為由盤內向盤外向下傾斜的斜面,切削刃3-1的下側刃3-1-2為由盤內向盤外向上傾斜的斜面,上側刃3-1-1與下側刃3-1-2的相交處為圓弧過度面,上側刃3-1-1和下側刃3-1-2之間的夾角小于葉根的圓弧齒壓力面6和圓弧緣板面4之間的夾角。
優(yōu)選的,上側刃3-1-1和下側刃3-1-2之間的夾角小于40°。
由圖1可以看出,位于葉根8左側的圓弧齒壓力面6和圓弧緣板面4之間的夾角小于右側的圓弧齒壓力面6和圓弧緣板面4之間的夾角,因此切削刃3-1的尺寸應以葉根8左側的圓弧面進行設計,以左側圓弧面R角為2.03mm為例,則上側刃3-1-1和水平方向之間的夾角α可設計為15°,下側刃3-1-2和水平方向之間的夾角β可設計為15°。
優(yōu)選的,切削齒3的數(shù)量至少為六個??蓽p小切削刃與工件之間的磨損,延長刀具的使用壽命。
優(yōu)選的,盤銑刀主體2的材質為硬質合金。
下面簡述采用本實用新型的盤銑刀加工葉根圓弧面的過程:
先利用夾具將高溫合金葉片裝夾固定在數(shù)控機床的工作臺上,將盤銑刀裝夾在數(shù)控機床的熱縮刀柄上,利用對刀儀對盤銑刀進行精準對刀;然后向數(shù)控機床的電腦中導入盤銑刀的切割軌跡,同時設置切割參數(shù):通過數(shù)控機床控制盤銑刀沿徑向伸入葉根圓弧面所圍成的空間、并對葉根圓弧面進行側銑加工。
以加工圖1中的葉根圓弧面為例,葉根左側的圓弧面R角為2.03mm,可選用直徑50mm的盤銑刀,上側刃3-1-1和水平方向之間的夾角α為15°,下側刃3-1-2和水平方向之間的夾角β為15°,切割參數(shù)為每齒進給速率為0.06mm/min,切深為0.09mm,盤銑刀的轉速為200 rpm:
如圖4所示,數(shù)控機床控制盤銑刀按圖中實心箭頭方向旋轉,旋轉的盤銑刀沿徑向伸入待加工區(qū)域,沿圖中空心箭頭方向行走,利用切削刃3-1的上側刃3-1-1對圓弧齒壓力面6進行加工,加工完成后退刀;
如圖5所示,數(shù)控機床控制盤銑刀按圖中實心箭頭方向旋轉,旋轉的盤銑刀沿徑向伸入待加工區(qū)域,沿圖中空心箭頭方向行走,利用切削刃3-1的下側刃3-1-2對圓弧緣板面4進行加工,加工完成后退刀,至此,完成葉根8一側的圓弧面的加工;葉根8另一側的圓弧面也按同樣方法加工,直至加工結束。
與采用球頭銑刀加工葉根圓弧面相比,一件盤銑刀可加工30個以上的葉根,盤銑刀使用壽命延長近10倍,減少了換到頻次和調試時間,且產品合格率高于95%,葉根尺寸穩(wěn)定性好。