整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于銑削加工用刀具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀。
【背景技術(shù)】
[0002]整體葉盤是現(xiàn)代航空發(fā)動機的一種新型零件，它決定著發(fā)動機推重比，隨著航空發(fā)動機的不斷更新?lián)Q代，整體葉盤的結(jié)構(gòu)也變得越來越復雜。由于整體葉盤工作環(huán)境的特點，故高性能金屬材料被廣泛應(yīng)用于整體葉盤，如:鈦合金、高溫合金、鈦鋁化合物等，該類材料可加工性差，屬于典型的難加工材料，因此對于高質(zhì)量的整體葉盤來說，其加工制造問題已成為國內(nèi)外主要研宄突破的技術(shù)方向。
[0003]整體葉盤的加工一般周期長、效率低，從毛坯到成型的加工過程所去除的材料達到90%左右。分層側(cè)銑是整體葉盤流道加工的常用方式，利用刀具的側(cè)刃對流道進行加工，可以提高加工效率，環(huán)形刀與球頭銑刀是主要的側(cè)銑加工刀具，而在切削加工過程中，刀具切削刃要承受較大的切削力及切削變形，因此加工過程中存在切削力大、加工振動嚴重、工件表面質(zhì)量差、刀具壽命短等問題。側(cè)銑加工環(huán)形刀的設(shè)計對整體葉盤流道的加工起著至關(guān)重要的作用，合理的刀具結(jié)構(gòu)，可以有效減小切削過程中產(chǎn)生的切削力、振動等，從而提高刀具使用壽命，同時降低加工成本，提高生產(chǎn)率，改善表面質(zhì)量。本專利針對整體葉盤的流道側(cè)銑加工工藝特點設(shè)計專用刀具，為整體葉盤流道高效及高質(zhì)量側(cè)銑加工提供保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種整體葉盤側(cè)銑加工新型刀具，主要應(yīng)用在鈦合金整體葉盤流道加工，改善目前整體葉盤加工過程中存在振動大、表面質(zhì)量差等問題，優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)，提尚刀具使用壽命，提尚加工效率，有效降低生廣成本。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0006]整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其組成包括:不等距切削齒，其特征是:所述的不等距切削齒構(gòu)成環(huán)形刀頭，所述的環(huán)形刀頭通過螺旋排肩槽等螺旋角切削刃連接到圓柱刀柄，圓柱刀柄直徑為8mm，所述的螺旋排肩槽與等螺旋角切削刃構(gòu)成錐形刀體；
[0007]所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的不等距切削齒包括三個切削齒，其中兩齒間夾角為118°，另外兩組齒間夾角為121° ;
[0008]所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的螺旋排肩槽為內(nèi)凹式；
[0009]所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的等螺旋角切削刃的等螺旋角為38°，刃口鈍圓半徑為0.025mm ;
[0010]所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:等螺旋角切削刃的前角為10°，后角I為10°，后角2為20° ;
[0011]所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的錐形刀體結(jié)構(gòu)，其錐度為4°。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]1、本實用新型采用整體結(jié)構(gòu)，方便使用過程中的裝夾，并且提高刀具切削過程的平穩(wěn)性，能夠減少加工過程的振動，提高加工效率，改善加工質(zhì)量。
[0014]2、針對整體葉盤多為鈦合金高溫合金等難加工材料，刀體采用硬質(zhì)合金，能夠改善刀具切削性能，延長刀具使用壽命。
[0015]3、不等距切削齒結(jié)構(gòu)，采用三個切削齒，依據(jù)刀具尺寸，與兩刃相比可提高加工效率，與四刃相比，能夠增大容肩槽尺寸，使切肩更容易排出，簡化刀具結(jié)構(gòu)，方便于加工制造，采用不等距螺旋齒，其中兩齒間夾角為118°，另外兩組齒間夾角為121°，能夠有效的減小刀具切削過程中的振動，使加工過程更穩(wěn)定，高效。
[0016]4、環(huán)形刀頭結(jié)構(gòu)，刀具主要用于側(cè)銑加工，與球頭銑刀相比，不僅使刀具結(jié)構(gòu)簡化，而且能夠避免刀具底部切削刃應(yīng)力集中，提高刀齒強度；
[0017]5、螺旋排肩槽結(jié)構(gòu)，排肩槽采用內(nèi)凹式結(jié)構(gòu)，可增加容肩空間，使切肩沿螺旋槽快速排出，減少切肩對前刀面劃傷，從而提高刀具使用壽命；
[0018]6、等螺旋角切削刃結(jié)構(gòu)，在切削過程中螺旋角即刀具刃傾角，采用等螺旋角結(jié)構(gòu)，刀具在旋轉(zhuǎn)過程中刃傾角不隨刀具變化，能夠提高切削過程的穩(wěn)定性，設(shè)計前角為10°，較大的前角有利于鈦合金的加工，螺旋角設(shè)計為38°，適當?shù)穆菪潜ＷC了較大的實際前角，設(shè)計了兩個后角結(jié)構(gòu)，后角I為10°，后角2為20°，較大的后角可以減少刀具劃傷已加工表面，以提高表面質(zhì)量，設(shè)計刃口鈍圓半徑為0.025mm，以增加切削刃強度，提高刀具壽命；
[0019]7、錐形刀體結(jié)構(gòu)，在整體葉盤流道分層側(cè)銑加工過程中，空間狹窄，葉片曲率大，設(shè)計錐度為4°，錐形結(jié)構(gòu)既能加工大曲率曲面，又能夠避免切削刃劃傷已加工表面，而且可以增大刀具加工空間，減少切削余量及走刀次數(shù)，提高加工效率；
[0020]綜上，本實用新型應(yīng)用于鈦合金整體葉盤流道半精加工及精加工過程中，既能用于葉片的分層側(cè)銑，又能用于流道的清根，減少刀具振動，提高工件表面質(zhì)量，使加工過程更加平穩(wěn)，減小刀具磨損，提高刀具使用壽命，提高加工效率，從而降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0021]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖2是附圖1中B-B的截面圖。
[0023]附圖3是附圖1的A向視圖。
[0024]附圖標記:不等距切削齒1、環(huán)形刀頭2、螺旋排肩槽3、等螺旋角切削刃4、錐形刀體5、圓柱刀柄6。
【具體實施方式】
[0025]【具體實施方式】一:如圖1~圖3所示，本實施方式的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，所述的環(huán)形刀為不等距切削齒1，所述的不等距切削齒I構(gòu)成環(huán)形刀頭2，所述的環(huán)形刀頭2通過螺旋排肩槽3等螺旋角切削刃4連接到圓柱刀柄6，所述的螺旋排肩槽3與等螺旋角切削刃4構(gòu)成錐形刀體5，錐形刀體5與圓柱刀柄相連構(gòu)成整體硬質(zhì)合金環(huán)形銑刀。
[0026]【具體實施方式】二:本實施方式采用三個切削齒，依據(jù)刀具尺寸，與兩刃相比提高加工效率，與四刃相比，增大容肩槽尺寸，使切肩更容易排出，簡化刀具結(jié)構(gòu)，方便加工制造，并提高切削刃強度。
[0027]【具體實施方式】三:如圖3所示，本實施方式采用不等距螺旋齒，其中兩齒間夾角為118°，另外兩組齒間夾角為121°，能夠有效的減小刀具切削過程中的振動，使加工過程更穩(wěn)定，尚效。
[0028]【具體實施方式】四:本實施方式采用環(huán)形刀頭結(jié)構(gòu)，刀具主要用于側(cè)銑加工。簡化刀具結(jié)構(gòu)，可以減小刀具底部切削刃應(yīng)力集中，提高刀齒強度。
[0029]【具體實施方式】五:本實施方式采用螺旋排肩槽結(jié)構(gòu)，使切肩沿螺旋槽快速排出，減少切肩對前刀面劃傷。
[0030]【具體實施方式】六:本實施方式采用等螺旋角切削刃結(jié)構(gòu)，在切削過程中螺旋角即刀具刃傾角，采用等螺旋角結(jié)構(gòu)，刀具在旋轉(zhuǎn)過程中刃傾角不隨刀具變化，能夠提高切削過程的穩(wěn)定性；前角設(shè)計為10°，較大的前角有利于鈦合金的加工；螺旋角設(shè)計為38°適當?shù)穆菪潜ＷC較大的實際前角，。
[0031]【具體實施方式】七:本實施方式設(shè)計兩個后角結(jié)構(gòu)，后角I為10°，后角2為20°，可以減少刀具劃傷已加工表面，改善表面質(zhì)量；設(shè)計刃口鈍圓半徑為0.025mm，可增加切削刃強度，以提尚刀具壽命。
[0032]【具體實施方式】八:本實施方式錐形刀體結(jié)構(gòu)，在整體葉盤流道分層側(cè)銑加工過程中，空間狹窄，葉片曲率大，設(shè)計錐度為4°，錐形結(jié)構(gòu)既能加工大曲率曲面，又能夠避免切削刃劃傷已加工表面，而且增大刀具加工空間，減少切削余量與走刀次數(shù)，提高加工效率。
【主權(quán)項】
1.整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其組成包括:不等距切削齒，其特征是:所述的不等距切削齒構(gòu)成環(huán)形刀頭，所述的環(huán)形刀頭通過螺旋排肩槽等螺旋角切削刃連接到圓柱刀柄，圓柱刀柄直徑為8mm，所述的螺旋排肩槽與等螺旋角切削刃構(gòu)成錐形刀體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的不等距切削齒包括三個切削齒，其中兩齒間夾角為118°，另外兩組齒間夾角為121。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的螺旋排肩槽為內(nèi)凹式；所述的等螺旋角切削刃的等螺旋角為38°，刃口鈍圓半徑為0.025mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:等螺旋角切削刃的前角為10°，后角I為10°，后角2為20°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，其特征是:所述的錐形刀體結(jié)構(gòu)，其錐度為4°。
【專利摘要】整體葉盤流道高效側(cè)銑加工用整體式環(huán)形銑刀，環(huán)形刀與球頭銑刀是主要的側(cè)銑加工刀具，在切削加工過程中，刀具切削刃要承受較大的切削力及切削變形，因此加工過程中存在切削力大、加工振動嚴重、工件表面質(zhì)量差、刀具壽命短等問題。側(cè)銑加工刀具的設(shè)計對整體葉盤流道的加工起著至關(guān)重要的作用，合理的刀具結(jié)構(gòu)，可以有效減小切削過程中產(chǎn)生的切削力、振動等，從而改善表面質(zhì)量，提高刀具使用壽命，提高生產(chǎn)率。本實用新型的刀具為整體結(jié)構(gòu)，刀具材料為硬質(zhì)合金，其組成包括：不等距切削齒(1)，所述的不等距切削齒構(gòu)成環(huán)形刀頭(2)，所述的環(huán)形刀頭通過螺旋排屑槽(3)等螺旋角切削刃(4)連接到圓柱刀柄(6)，所述的螺旋排屑槽與等螺旋角切削刃構(gòu)成錐形刀體(5)。本實用新型主要用于側(cè)銑加工鈦合金整體葉盤。
【IPC分類】B23C5-10
【公開號】CN204565247
【申請?zhí)枴緾N201520260294
【發(fā)明人】程耀楠, 左殿閣, 盧真真, 吳明陽, 韓禹, 陳天啟
【申請人】哈爾濱理工大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月28日