CN112570779A - 一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振t型铣刀 - Google Patents
一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振t型铣刀 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，通过修磨将刀刃上部磨削去除，仅留有宽度为零件密封槽槽宽的切削刃，形成5刃带螺旋角的T型铣刀，所述螺旋角为5°至8°，所述T型铣刀为无涂层硬质合金T型铣刀。利用本发明的新制T型铣刀加工密封槽后，零件密封槽槽底粗糙度得到明显改善，不仅加工效率得以提升，而且提高了装配一次合格率。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀。
背景技术
随着航空航天领域高密封性结构对精密加工技术的发展需求，各种精密加工工艺得到越来越广泛的应用。零件的密封槽加工质量是决定零件整体结构密封性能的重要指标之一。
以某铝合金壳体为例，其密封结构如图1所示，壳体内部为低压端，与其他零件连接的为高压端，通过压力变化实现活塞的运动，同时必须保证高低压端的密封。密封部位有3个槽，其中宽度为3H12的槽为高压端密封槽，宽度为4H12的槽为低压端密封槽，宽度为3的槽为回油槽，不起密封作用。设计规定高压密封槽允许泄漏，泄漏出来的油通过回油槽进入壳体内部。因此，该壳体能否达到密封要求大部分取决于低压密封槽的加工质量。
该处密封槽的技术指标是宽度4H12、粗糙度Ra0.8、槽底R0.5、槽口R0.2，传统加工方法为先用Φ20×2.5的T型铣刀粗铣密封槽，单边留0.1mm余量。精加工选用Φ15×2.5的硬质合金T型铣刀，线速度136m/min，每齿进给量0.008mm，铣刀刀刃已磨成R0.5，以满足密封槽槽底及口部设计规范要求，如图2所示。
由于刀具宽度小于槽宽，所以精加工需两个步骤，首先刀具先沿槽侧壁进刀，再沿另一侧壁进刀。如图3(a)、图3(b)，这种加工方式成形的密封槽虽然可以满足设计指标要求，但是却存在两个缺点：
(1)由于槽底不是一次加工完成，不可避免的存在接刀痕，接刀痕的轻重取决于设备的重复定位精度及加工中的振动情况，较难控制。
(2)当刀具第一次进行切削时，刀刃全部切削，加工稳定性相对较好，但是当刀具第二次切削时，待加工的部位仅宽度1mm左右的环带，虽然余量不多，但相对于第一次切削时的稳定性较差，抖纹铰严重，槽底面会出现明显的纹路区别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀。
实现本发明目的的技术方案为：一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，通过修磨将刀刃上部磨削去除，仅留有宽度为零件密封槽槽宽的切削刃，形成5刃带螺旋角的T型铣刀，所述螺旋角为5°至8°。
进一步的，所述T型铣刀为5刃T型铣刀。
进一步的，所述T型铣刀为无涂层T型铣刀。
进一步的，所述T型铣刀为硬质合金T型铣刀。
进一步的，所述T型铣刀设有内冷通道，所述内冷通道由刀柄中心处连接至刀具前刃部分，在切削过程中切削液冲淋至加工部位。
进一步的，根据零件密封槽槽底R角的大小，修磨T型铣刀刀刃的R角。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)通过利用新制T型铣刀加工密封槽后，零件密封槽槽底粗糙度得到明显改善，不仅加工效率得以提升，而且提高了装配一次合格率；(2)本发明新制刀具对其他高密封要求结构零件的密封槽加工工艺方案提供了技术支持。
附图说明
图1(a)为铝合金壳体密封结构图，图1(b)为局部放大图。
图2为旧切槽刀示意图。
图3(a)和图3(b)为切槽示意图。
图4为本发明的用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀结构图。
图5为实施例中切削纹路对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图4所示，选取一把5刃的带螺旋角无涂层且带有内冷的硬质合金铣刀，通过修磨将刀刃上部磨削去除，仅留有宽度为零件密封槽槽宽的切削刃，从而自制成为一把5刃带螺旋角无涂层的硬质合金T型铣刀，同时再根据零件密封槽槽底R角的大小，修磨T型铣刀刀刃的R角，实现密封槽一次加工成型。
针对旧刀具加工的槽所出现的抖纹及接刀纹明显的现象，基于不等齿距铣刀的特点，选用不等齿距铣刀改磨成T型铣刀，相比于之前的T型铣刀，新制作5刃带螺旋角无涂层的硬质合金T型铣刀有如下优势：
(1)T型铣刀刀具带有5°的螺旋角，相比于常规T型铣刀，具有更长的切削刃，相同切削情况下，单位长度刀刃上受到的切削力较小，切削过程更加平稳，得到的表面质量更优。
(2)为减小加工过程中的振动，将刀具改为奇数齿，奇数齿由于其不完全对称设计，在刀具高速旋转加工时，不会出现重复切削的轨迹，切削力也更趋向平稳，可以有效避免产生振动。
相比于3刃型铣刀，在同样的每齿进给量的情况下，5刃有更高的加工效率。因此本实施例选用5刃T型铣刀。
(3)由于密封槽精加工余量单边仅0.1，选择无涂层铣刀，因为其刀刃更锋利，更有利于提高表面质量。
(4)新制铣刀刀宽根据密封槽尺寸定制，从而实现密封槽一次加工成形，避免接刀纹的产生。
(5)新制T型铣刀带有内冷功能，其内冷通道由刀柄中心处连接至刀具前刃部分，可以在切削过程中让切削液充分冲淋至加工部位，且能起到润滑作用，有效提高加工后的表面粗糙度。
为了能直观的对比新旧刀具的差异，选择原T型铣刀和本发明的T型铣刀对平面进行铣削，采用同样的转速2000rad、进给100mm/min，对加工后所得表面效果进行对比，如图5所示：
图5中上面纹路是由旧铣刀按原加工方法所得切削微观纹路，下面是由本发明T型铣刀加工所得纹路，由肉眼观察可知，新制刀具所加工出的纹路远比旧刀具细密，且无接刀痕。经粗糙度仪检测，原T型铣刀做出来的粗糙度Ra0.4，新型T型铣刀加工出来的粗糙度仅0.18，可见粗糙度得到明显改善。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，其特征在于，通过修磨将刀刃上部磨削去除，仅留有宽度为零件密封槽槽宽的切削刃，形成5刃带螺旋角的T型铣刀，所述螺旋角为5°至8°。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，其特征在于，所述T型铣刀为无涂层T型铣刀。
3.根据权利要求1或2所述的用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，其特征在于，所述T型铣刀为硬质合金T型铣刀。
4.根据权利要求3所述的用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，其特征在于，所述T型铣刀设有内冷通道，所述内冷通道由刀柄中心处连接至刀具前刃部分，在切削过程中切削液冲淋至加工部位。
5.根据权利要求1或2所述的用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，其特征在于，所述T型铣刀设有内冷通道，所述内冷通道由刀柄中心处连接至刀具前刃部分，在切削过程中切削液冲淋至加工部位。
6.根据权利要求1所述的用于铝合金类零件密封槽加工的带螺旋角抗振T型铣刀，其特征在于，根据零件密封槽槽底R角的大小，修磨T型铣刀刀刃的R角。
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