CN101628347A - 汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀 - Google Patents
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Abstract
汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，包括呈圆筒形的刀体，刀体上端面的同一圆周上间隔设置多个刀片座，各个刀片座上均固定有一个端面切削刀片，任意两个相邻刀片座上的其中一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的外侧面上，而另一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的内侧面上；刀体从上至下的外圆周面与内圆周面对称设置有多个台阶，其中外圆周面上从上至下的台阶的半径依效增大，内、外圆周面上的各个台阶的圆周上均间隔设有多个向刀体壁面凹进的排屑槽，各个排屑槽的根部设有刀座，刀座上设有台阶切削刀片。本发明具有加工效率高以及使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀。
背景技术
在汽轮机制造行业，汽轮机转子叶根槽(参照图8)的加工是一道非常重要同时又很复杂的工序。近年来日本、美国等工业发达国家相继开发出圣诞树形叶根槽铣刀并用于生产，进口价格非常昂贵。国内也有几家企业开发出了圣诞树形叶根槽铣刀并已投入使用。但由于叶根槽加工量大，刀具与被加工零件表面的接触面积较大，产生了很大的切削阻力，形成的切屑也较多，排屑较难排出，迫使走刀量放慢，影响加工效率，刀具消耗也很大，使得刀具的寿命被缩短。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种加工效率高以及使用寿命长的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀。
实现本发明目的的技术方案如下：
汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，包括呈圆筒形的刀体，刀体上端面的同一圆周上间隔设置多个刀片座，各个刀片座上均固定有一个端面切削刀片，任意两个相邻刀片座上的其中一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的外侧面上，而另一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的内侧面上；刀体从上至下的外圆周面与内圆周面对称设置有多个台阶，其中外圆周面上从上至下的台阶的半径依效增大，内、外圆周面上的各个台阶的圆周上均间隔设有多个向刀体壁面凹进的排屑槽，各个排屑槽的根部设有刀座，刀座上设有台阶切削刀片。
所述刀体外圆周面上从上至下的台阶的台阶切削刀片错开排列，以及内圆周面从上至下的台阶上的台阶切削刀片错开排列；外圆周和内圆周所有台阶切削刀片相对于刀体径向圆周互相错开排列。
所述各个刀片座上的端面切削刀片平行于刀体轴向，所述台阶切削刀片以倾斜于刀体轴向的方式固定于刀座上。
各个刀座上的台阶切削刀片与刀体轴向之间有主偏角。
所述各个刀片座上的端面切削刀片为方形刀片，端面切削刀片的四个侧面上设有断屑槽。
所述各个端面切削刀片具有后角，以及侧隙角，以及前角。
端面切削刀片的后角为5-6°，侧隙角为1°-2°，前角为3°-5°。
所述各个台阶上的台阶切削刀片为方形的台阶切削刀片，台阶切削刀片的四个侧面上设有断屑槽。
所述各个台阶切削刀片具有刃倾角，以及后角，以及前角。
台阶切削刀片的刃倾角为8°-10°，后角为5°-6°，前角为3°-5°。
刀体外圆周面与内圆周面上的各个台阶的上端面为45°的斜面。
各个台阶切削刀片向刀体圆周凸出1mm的高度。
采用了上述方案，任意两个相邻刀片座上的其中一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的外侧面上，而另一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的内侧面上；在上端面的内、外侧面上均形成端面切削刀片，这种布置方式可以分散切削阻力以及切削所产生的切屑，因此，有利于减轻切削力以及排出切屑的优点。刀体从上至下的外圆周面与内圆周面对称设置有多个台阶，其中外圆周面上从上至下的台阶的半径依效增大，内、外圆周面上的各个台阶的圆周上均间隔设有多个向刀体壁面凹进的排屑槽，各个排屑槽的根部设有刀座，刀座上设有台阶切削刀片。这样的结构的铣刀在加工时，通过刀体上端的刀片以及内、外圆周面上的各个台阶切削刀片，可以一次性以恒定的速度完成叶根弧形槽的加工，使得生产效率得以提高。其次端面切削刀片和台阶切削刀片呈阶梯状分布，以及各阶梯上的刀片均间隔布置，通过分散各个端面切削刀片以及台阶切削刀片，在对叶根弧形槽进行加工时，不但可以减小与被切削物之间的接触面积，降低切削阻力和切削热量，利于延长铣刀的使用寿命；而且能将产生的切屑分散开来，及时地将切屑及时排出。综上所述，本发明有加工方便、加工效率高以及铣刀使用寿命长的优点。
刀体外圆周面上从上至下的台阶的台阶切削刀片错开排列，以及内圆周面从上至下的台阶上的台阶切削刀片错开排列；外圆周和内圆周所有台阶切削刀片相对于刀体径向圆周互相错开排列。这种布置方式可以进一步分散切削阻力，使得切削阻力减小，以增加铣刀在工作过程中的平稳性，同时也及时地将切削分散，有利于及时地将切削排出。
各个刀片座上的刀片平行于刀体轴向，所述台阶切削刀片以倾斜于刀体轴向的方式固定于刀座上。采用这种方式布置，不但能够减小切削阻力，使台阶切削刀片的寿命得以延长。另外台阶切削刀片与被切削物的接触面积增加，因此有利于增大切削范围。
所述各个端面切削刀片具有后角，以及侧隙角，以及前角。所述各个台阶切削刀片具有刃倾角，以及后角，以及前角。通过侧隙角和刃倾角分别可以减小端面切削刀片和台阶切削刀片与叶根弧形槽之间的接触面积，利于降低摩擦力，提高加工效率。
端面切削刀片的后角为5-6°，侧隙角为1°-2°，前角为3°-5°。台阶切削刀片的刃倾角为8°-10°，后角为5°-6°，前角为3°-5°。将各个切削刀片的角度进行特定的设置，不但可以增加锋利程度，而且可以减小端面切削刀片和台阶切削刀片与叶根弧形槽之间的接触面积，利于降低摩擦力。
各个刀片座上的端面切削刀片为方形刀片，端面切削刀片的四个侧面上设有断屑槽。所述各个刀座上的台阶切削刀片为方形的台阶切削刀片，台阶切削刀片的四个侧面上设有断屑槽。端面切削刀片及台阶切削刀片均为方形刀片，因此，端面切削刀片及台阶切削刀片转换四次位置后均可以使用。端面切削刀片及台阶切削刀片均设有断屑槽，刀片及台阶切削刀片在工作过程中，通过各自的断屑槽可以及时地将产生的切屑折断，形成小体积的切屑，切屑在体积减小的情况下，更容易排出。
各个台阶切削刀片向刀体圆周凸出1mm的高度。可以使台阶切削刀片与被切削物的接触面减小，降低摩擦力，利于提高加工效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的P向视图
图3为本发明的立体结构图；
图4为沿图1中的A-A向的剖面图；
图5为端面切削刀片的示意图；
图6为台阶切削刀片的示意图；
图7为图2中的I部放大图；
图8为汽轮机转子叶根槽的参考图片；
附图中，10为刀体，11为轴孔，12为刀片座，13为端面切削刀片，a为后角，b为侧隙角，c为前角，14为断屑槽，15为排屑槽，16为第一台阶，17为第二台阶，18为第三台阶，19为排屑槽，20为刀座，21为台阶切削刀片，d为主偏角，e为后角，f为前角，g为刃倾角，22为断屑槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参照图1至图7，本发明的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，包括呈圆筒形的刀体10，刀体的中心设有用于安装转轴的轴孔11。刀体上端面的同一圆周上间隔设置多个具有凹口的刀片座12，各个刀片座12为从刀体上端面的延伸体，两两刀片座之间通过弧形的排屑槽15分开，以使刀片座形成间隔布置。各个刀片座12的凹口中均固定有一个端面切削刀片13，端面切削刀片13通过螺钉固定于刀片座12上，刀片座12上的端面切削刀片13平行于刀体轴向。刀片座12的凹口的底部设有凸起部，该凸起部的上端面为前高后低的斜面，端面切削刀片与凸起部上端面吻合后成前高后低状布置。端面切削刀片为方形刀片，端面切削刀片13的四个侧面上设有断屑槽14。端面切削刀片的四个侧面均可作为工作面，即在刀片的四个侧面上均设置有切削刃，因此，端面切削刀片可以转位四次使用。各个端面切削刀片具有5-6°的后角a，以及1°-2°的侧隙角b，以及3°-5°的前角c。其中，后角a布置在端面切削刀片上端面，前角c布置于断屑槽14的侧面，侧隙角b为端面切削刀片向刀片座外侧偏离所形成。任意两个相邻刀片座12上的其中一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的外侧面上，而另一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的内侧面上，这样，相邻两个端面切削刀片沿径向方向的尺寸大小之差为10mm。
刀体10从上至下的外圆周面与内圆周面对称设置有多个台阶，这些台阶从刀体的上端开始为第一台阶16，在圆周面上依次设置第二台阶17、第三台阶18。刀体10外圆周面与内圆周面上的各个台阶的上端面为45°的斜面。内、外圆周面上的各个台阶的圆周上均间隔设有多个向刀体壁面凹进的排屑槽19，各个排屑槽的根部设有刀座20，刀座上通过螺钉固定有台阶切削刀片21。刀体10外圆周面上从上至下的台阶的台阶切削刀片21错开排列，以及内圆周面从上至下的台阶上的台阶切削刀片错开排列；外圆周和内圆周所有台阶切削刀片相对于刀体径向圆周互相错开排列(在附图中，由于内圆周面上的台阶与外圆周面上的台阶为对称设置，只用附图标记指出了外圆周面上的台阶及台阶切削刀片)。台阶切削刀片21以倾斜于刀体轴向端面的方式固定于刀座20上，各个刀座上的台阶切削刀片21与刀体轴向端面之间的主偏角d为45°。各个刀座上的台阶切削刀片为方形的台阶切削刀片，即在台阶切削刀片的四个侧面上均设置有切削刃，因此，刀片可以转位四次使用。台阶切削刀片的四个侧面上设有断屑槽22。各个台阶切削刀片具有8°-10°的刃倾角g，以及5°-6°的后角e，以及3°-5°的前角f。各个台阶切削刀片21向刀体10圆周凸出1mm的高度。
Claims (10)
1.汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：包括呈圆筒形的刀体，刀体上端面的同一圆周上间隔设置多个刀片座，各个刀片座上均固定有一个端面切削刀片，任意两个相邻刀片座上的其中一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的外侧面上，而另一个端面切削刀片位于与该端面切削刀片固定的刀片座的内侧面上；刀体从上至下的外圆周面与内圆周面对称设置有多个台阶，其中外圆周面上从上至下的台阶的半径依效增大，内、外圆周面上的各个台阶的圆周上均间隔设有多个向刀体壁面凹进的排屑槽，各个排屑槽的根部设有刀座，刀座上设有台阶切削刀片。
2.根据权利要求1所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：所述刀体外圆周面上从上至下的台阶的台阶切削刀片错开排列，以及内圆周面从上至下的台阶上的台阶切削刀片错开排列；外圆周和内圆周所有台阶切削刀片相对于刀体径向圆周互相错开排列。
3.根据权利要求1所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：所述各个刀片座上的端面切削刀片平行于刀体轴向，所述台阶切削刀片以倾斜于刀体轴向的方式固定于刀座上。
4.根据权利要求3所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：各个刀座上的台阶切削刀片与刀体轴向之间有主偏角。
5.根据权利要求1或3所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：所述各个刀片座上的端面切削刀片为方形刀片，端面切削刀片的四个侧面上设有断屑槽。
6.根据权利要求5所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：所述各个端面切削刀片具有后角，以及侧隙角，以及前角。
7.根据权利要求1或3所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：所述各个台阶上的台阶切削刀片为方形的台阶切削刀片，台阶切削刀片的四个侧面上设有断屑槽。
8.根据权利要求7所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：所述各个台阶切削刀片具有刃倾角，以及的后角，以及前角。
9.根据权利要求1所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：刀体外圆周面与内圆周面上的各个台阶的上端面为45°的斜面。
10.根据权利要求1所述的汽轮机转子叶根圆弧槽粗铣刀，其特征在于：各个台阶切削刀片向刀体圆周凸出1mm的高度。
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