CN204565247U - 整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀 - Google Patents
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Abstract
整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,环形刀与球头铣刀是主要的侧铣加工刀具,在切削加工过程中,刀具切削刃要承受较大的切削力及切削变形,因此加工过程中存在切削力大、加工振动严重、工件表面质量差、刀具寿命短等问题。侧铣加工刀具的设计对整体叶盘流道的加工起着至关重要的作用,合理的刀具结构,可以有效减小切削过程中产生的切削力、振动等,从而改善表面质量,提高刀具使用寿命,提高生产率。本实用新型的刀具为整体结构,刀具材料为硬质合金,其组成包括:不等距切削齿(1),所述的不等距切削齿构成环形刀头(2),所述的环形刀头通过螺旋排屑槽(3)等螺旋角切削刃(4)连接到圆柱刀柄(6),所述的螺旋排屑槽与等螺旋角切削刃构成锥形刀体(5)。本实用新型主要用于侧铣加工钛合金整体叶盘。
Description
技术领域
本实用新型属于铣削加工用刀具技术领域,涉及一种整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀。
背景技术
整体叶盘是现代航空发动机的一种新型零件,它决定着发动机推重比,随着航空发动机的不断更新换代,整体叶盘的结构也变得越来越复杂。由于整体叶盘工作环境的特点,故高性能金属材料被广泛应用于整体叶盘,如:钛合金、高温合金、钛铝化合物等,该类材料可加工性差,属于典型的难加工材料,因此对于高质量的整体叶盘来说,其加工制造问题已成为国内外主要研究突破的技术方向。
整体叶盘的加工一般周期长、效率低,从毛坯到成型的加工过程所去除的材料达到90%左右。分层侧铣是整体叶盘流道加工的常用方式,利用刀具的侧刃对流道进行加工,可以提高加工效率,环形刀与球头铣刀是主要的侧铣加工刀具,而在切削加工过程中,刀具切削刃要承受较大的切削力及切削变形,因此加工过程中存在切削力大、加工振动严重、工件表面质量差、刀具寿命短等问题。侧铣加工环形刀的设计对整体叶盘流道的加工起着至关重要的作用,合理的刀具结构,可以有效减小切削过程中产生的切削力、振动等,从而提高刀具使用寿命,同时降低加工成本,提高生产率,改善表面质量。本专利针对整体叶盘的流道侧铣加工工艺特点设计专用刀具,为整体叶盘流道高效及高质量侧铣加工提供保障。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种整体叶盘侧铣加工新型刀具,主要应用在钛合金整体叶盘流道加工,改善目前整体叶盘加工过程中存在振动大、表面质量差等问题,优化刀具结构,提高刀具使用寿命,提高加工效率,有效降低生产成本。
为了达到上述目的,本实用新型所采取的技术方案是:
整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其组成包括:不等距切削齿,其特征是:所述的不等距切削齿构成环形刀头,所述的环形刀头通过螺旋排屑槽等螺旋角切削刃连接到圆柱刀柄,圆柱刀柄直径为8mm,所述的螺旋排屑槽与等螺旋角切削刃构成锥形刀体;
所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的不等距切削齿包括三个切削齿,其中两齿间夹角为118°,另外两组齿间夹角为121°;
所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的螺旋排屑槽为内凹式;
所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的等螺旋角切削刃的等螺旋角为38°,刃口钝圆半径为0.025mm;
所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:等螺旋角切削刃的前角为10°,后角1为10°,后角2为20°;
所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的锥形刀体结构,其锥度为4°。
本实用新型的有益效果:
1、本实用新型采用整体结构,方便使用过程中的装夹,并且提高刀具切削过程的平稳性,能够减少加工过程的振动,提高加工效率,改善加工质量。
2、针对整体叶盘多为钛合金高温合金等难加工材料,刀体采用硬质合金,能够改善刀具切削性能,延长刀具使用寿命。
3、不等距切削齿结构,采用三个切削齿,依据刀具尺寸,与两刃相比可提高加工效率,与四刃相比,能够增大容屑槽尺寸,使切屑更容易排出,简化刀具结构,方便于加工制造,采用不等距螺旋齿,其中两齿间夹角为118°,另外两组齿间夹角为121°,能够有效的减小刀具切削过程中的振动,使加工过程更稳定,高效。
4、环形刀头结构,刀具主要用于侧铣加工,与球头铣刀相比,不仅使刀具结构简化,而且能够避免刀具底部切削刃应力集中,提高刀齿强度;
5、螺旋排屑槽结构,排屑槽采用内凹式结构,可增加容屑空间,使切屑沿螺旋槽快速排出,减少切屑对前刀面划伤,从而提高刀具使用寿命;
6、等螺旋角切削刃结构,在切削过程中螺旋角即刀具刃倾角,采用等螺旋角结构,刀具在旋转过程中刃倾角不随刀具变化,能够提高切削过程的稳定性,设计前角为10°,较大的前角有利于钛合金的加工,螺旋角设计为38°,适当的螺旋角保证了较大的实际前角,设计了两个后角结构,后角1为10°,后角2为20°,较大的后角可以减少刀具划伤已加工表面,以提高表面质量,设计刃口钝圆半径为0.025mm,以增加切削刃强度,提高刀具寿命;
7、锥形刀体结构,在整体叶盘流道分层侧铣加工过程中,空间狭窄,叶片曲率大,设计锥度为4°,锥形结构既能加工大曲率曲面,又能够避免切削刃划伤已加工表面,而且可以增大刀具加工空间,减少切削余量及走刀次数,提高加工效率;
综上,本实用新型应用于钛合金整体叶盘流道半精加工及精加工过程中,既能用于叶片的分层侧铣,又能用于流道的清根,减少刀具振动,提高工件表面质量,使加工过程更加平稳,减小刀具磨损,提高刀具使用寿命,提高加工效率,从而降低生产成本。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图。
附图2是附图1中B-B的截面图。
附图3是附图1的A向视图。
附图标记:不等距切削齿1、环形刀头2、螺旋排屑槽3、等螺旋角切削刃4、锥形刀体5、圆柱刀柄6。
具体实施方式
具体实施方式一:如图1~图3所示,本实施方式的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,所述的环形刀为不等距切削齿1,所述的不等距切削齿1构成环形刀头2,所述的环形刀头2通过螺旋排屑槽3等螺旋角切削刃4连接到圆柱刀柄6,所述的螺旋排屑槽3与等螺旋角切削刃4构成锥形刀体5,锥形刀体5与圆柱刀柄相连构成整体硬质合金环形铣刀。
具体实施方式二:本实施方式采用三个切削齿,依据刀具尺寸,与两刃相比提高加工效率,与四刃相比,增大容屑槽尺寸,使切屑更容易排出,简化刀具结构,方便加工制造,并提高切削刃强度。
具体实施方式三:如图3所示,本实施方式采用不等距螺旋齿,其中两齿间夹角为118°,另外两组齿间夹角为121°,能够有效的减小刀具切削过程中的振动,使加工过程更稳定,高效。
具体实施方式四:本实施方式采用环形刀头结构,刀具主要用于侧铣加工。简化刀具结构,可以减小刀具底部切削刃应力集中,提高刀齿强度。
具体实施方式五:本实施方式采用螺旋排屑槽结构,使切屑沿螺旋槽快速排出,减少切屑对前刀面划伤。
具体实施方式六:本实施方式采用等螺旋角切削刃结构,在切削过程中螺旋角即刀具刃倾角,采用等螺旋角结构,刀具在旋转过程中刃倾角不随刀具变化,能够提高切削过程的稳定性;前角设计为10°,较大的前角有利于钛合金的加工;螺旋角设计为38°适当的螺旋角保证较大的实际前角,。
具体实施方式七:本实施方式设计两个后角结构,后角1为10°,后角2为20°,可以减少刀具划伤已加工表面,改善表面质量;设计刃口钝圆半径为0.025mm,可增加切削刃强度,以提高刀具寿命。
具体实施方式八:本实施方式锥形刀体结构,在整体叶盘流道分层侧铣加工过程中,空间狭窄,叶片曲率大,设计锥度为4°,锥形结构既能加工大曲率曲面,又能够避免切削刃划伤已加工表面,而且增大刀具加工空间,减少切削余量与走刀次数,提高加工效率。
Claims (5)
1.整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其组成包括:不等距切削齿,其特征是:所述的不等距切削齿构成环形刀头,所述的环形刀头通过螺旋排屑槽等螺旋角切削刃连接到圆柱刀柄,圆柱刀柄直径为8mm,所述的螺旋排屑槽与等螺旋角切削刃构成锥形刀体。
2.根据权利要求1所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的不等距切削齿包括三个切削齿,其中两齿间夹角为118°,另外两组齿间夹角为121°。
3.根据权利要求1所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的螺旋排屑槽为内凹式;所述的等螺旋角切削刃的等螺旋角为38°,刃口钝圆半径为0.025mm。
4.根据权利要求1或3所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:等螺旋角切削刃的前角为10°,后角1为10°,后角2为20°。
5.根据权利要求1所述的整体叶盘流道高效侧铣加工用整体式环形铣刀,其特征是:所述的锥形刀体结构,其锥度为4°。
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