CN101745680B - 大螺旋角硬质合金型线铣刀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于加工汽轮机、鼓风机等机械的转子榫槽、叶片榫齿的型线硬质合金铣刀,由整体结构的刃部和柄部构成,所述刃部的轮廓形状是枞树形或菌形,螺旋角β为15°~25°;所述刀具前角γ随着型线直径递增由8°递增到15°;刀具后角α随着型线直径递增由6°递增到12°;所述刀具后背刃带宽3~4mm,深1~2mm;所述排屑沟槽的不等分度为3°~8°。该铣刀的硬度高、耐磨性好、使用寿命长;结构合理,工作时抗力、振动小,适合高速切削。
Description
技术领域
本发明涉及铣刀,具体涉及一种用于加工汽轮机、鼓风机等机械的转子榫槽、叶片榫齿的型线铣刀。
背景技术
汽轮机、飞机发动机及鼓风机等机械的叶片榫齿、转子榫槽加工均使用型线铣刀加工,现有的铣刀存在两个问题,一是材料均采用高速钢,硬度有限,耐磨性差,刃口容易磨损,线速度不超过45米/分,不能满足高速切削要求。二是刀具结构设计不太合理,排屑沟槽采用直沟槽或5度左右的小螺旋角,刀具正前角也较小,刀具切削过程中排屑不畅,抗力大,振动大,被加工表面粗糙度差;刀具耐用度低,切削长度一般不超过5米。由此导致切削效率低下,刀具消耗量大。
发明内容
本发明的目的,是提供一种没有上述缺点的型线铣刀。该铣刀的硬度高、耐磨性好、使用寿命长;结构合理,工作时抗力、振动小,适合高速切削。
本发明的技术解决方案是:
一种大螺旋角硬质合金型线铣刀,由整体结构的刃部和柄部构成,所述刃部的轮廓形状是枞树形或菌形,具有特征参数排屑沟槽螺旋角β,刀具前角γ,刀具后角α,刀具后背刃带宽度H,排屑沟槽不等分;其特征在于,所述螺旋角β为15°~25°;所述刀具前角γ随着型线直径递增由8°递增到15°;刀具后角α随着型线直径递增由6°递增到12°;所述刀具后背刃带宽3-4mm,深1~2mm;所述排屑沟槽的不等分度为3°-8°。
所述螺旋角α是等导程螺旋角或等螺旋角。
该铣刀是硬质合金铣刀。
所述硬质合金的组分为:
WC:FSSS=0.5~0.6μ 88%重量
CC:FSSS=0.8~1.0μ 10.2%重量
TAC-NIC:FSSS=1~1.2μ 1.5%重量
余量0.3%重量是稀土元素。
所述硬质合金铣刀的表面有耐磨涂层,涂层厚度0.003~0.005mm。
所述耐磨涂层是TiAlN涂层。
本发明的技术效果:
该铣刀的耐磨性好,结构合理,工作时抗力、振动小,适合高速切削,加工效率高,与高速钢型线刀具相比,切削效率提高5倍以上;刀具寿命不小于12m(不修磨情况下),提升6倍以上;切削平稳,工件加工表面粗糙度不大于Ra0.4。
下面以枞树形铣刀为例,详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明枞树形铣刀的结构示意图;
图2是图1的左视图。
具体实施方式
本铣刀用硬质合金制成,因硬质合金的强度普普遍较低,硬度和强度时一对矛盾,解决此矛盾的最有效手段是合金材料各组分的粒径尽量小,因此,本发明选用的硬质合金材料的组分为:
WC:FSSS=0.5~0.6μ 88%重量
CC:FSSS=0.8~1.0μ 10.2%重量
TAC-NIC:FSSS=1~1.2μ 1.5%重量
余量0.3%重量是稀土元素。
刀具加工工艺是,各组分按配比配料,分别强化球磨后混合,置于模具中加压成型,再加热成型,然后烧结定型,制得刀具毛坯,最后精加工。
采用上述材料和工艺,很好地解决了刀具硬度与强度的矛盾,材料硬度≥91.5HRA,强度≥3200N/MM2,密度为14.85。因而具有良好的使用性能。
为进一步提高刀具的耐磨性,延长使用寿命,在刀具表面喷涂有TiAlN耐磨涂层,涂层厚度0.003~0.005mm。
参见图1、图2:
本型线铣刀具有整体结构的刃部和柄部,刃部的轮廓形状是枞树形。为解决刀具振动、切削抗力大的突出问题,将排屑沟槽设计为大螺旋沟槽,并采用较大的正前角结构。排屑沟槽的螺旋角β为15°~25°,排屑沟槽不等分度为3°~8°。该螺旋角β可以是导程螺旋角,也可是等螺旋角。刀具的正前角γ随着型线直径递增由8°递增到15°;刀具后角α随着型线直径递增由6°递增到12°;为减少后刀面的磨削量,刀具后背上沿型线刃口留3~4mm宽、1~2mm深的刃带。
试验和实际使用表明,本铣刀结构合理,工作时抗力、振动小,适合高速切削,加工效率高,切削线速度不小于110m/分,单齿吃刀量不小于0.03mm/齿,与高速钢型线刀具相比,切削效率提高5倍以上;刀具寿命不小于12m(不修磨情况下),提升6倍以上;切削平稳,工件加工表面粗糙度不大于Ra0.4。
Claims (4)
1.一种大螺旋角硬质合金型线铣刀,用于加工包括汽轮机、鼓风机机械的转子榫槽、叶片榫齿,该型线铣刀由整体结构的刃部和柄部构成,所述刃部的轮廓形状是枞树形,具有特征参数排屑沟槽螺旋角β,刀具前角γ,刀具后角α,刀具后背刃带宽度H,排屑沟槽不等分;其特征在于:所述螺旋角β为15°~25°;所述刀具前角γ随着型线直径递增由8°递增到15°;刀具后角α随着型线直径递增由6°递增到12°;所述刀具后背刃带宽3~4mm,深1~2mm所述排屑沟槽的不等分度为3°~8°。
2.根据权利要求1所述的大螺旋角硬质合金型线铣刀,其特征在于:所述螺旋角是等导程螺旋角或等螺旋角。
3.根据权利要求1所述的大螺旋角硬质合金型线铣刀,其特征在于:所述硬质合金铣刀的表面有耐磨涂层,涂层厚度0.003~0.005mm。
4.根据权利要求3所述的大螺旋角硬质合金型线铣刀,其特征在于:所述耐磨涂层是TiAlN涂层。
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