CN1304163C - 侧面超磨削加工 - Google Patents

侧面超磨削加工 Download PDF

Info

Publication number
CN1304163C
CN1304163C CNB2003101141386A CN200310114138A CN1304163C CN 1304163 C CN1304163 C CN 1304163C CN B2003101141386 A CNB2003101141386 A CN B2003101141386A CN 200310114138 A CN200310114138 A CN 200310114138A CN 1304163 C CN1304163 C CN 1304163C
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
enlarged head
axial region
abrasive material
taper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2003101141386A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1498722A (zh
Inventor
B·J·施瓦茨
C·Y·吴
B·D·维勒特
G·J·科拉茨诺
A·B·帕克曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of CN1498722A publication Critical patent/CN1498722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1304163C publication Critical patent/CN1304163C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18—Wheels of special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/14—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding turbine blades, propeller blades or the like

Abstract

本发明涉及一种在一基体中超磨削加工复杂形状如翼形的小镗杆。该小镗杆有一轴部、一与该轴部邻接的扩大头部和一与该扩大头部邻接的圆锥形磨削部。该圆锥形磨削部上有一层由金刚石或立方氮化硼构成的磨料。在一优选实施例中，该小镗杆为一在该磨削部上有玻璃化或电镀的立方氮化硼的小镗杆。还公开了一种使用该刀具的方法。

Description

侧面超磨削加工
技术领域
本发明涉及在材料如镍合金或钛合金中加工复杂翼形的刀具和方法。
背景技术
以往使用多种方法加工翼形。这些方法包括侧面铣削、电化学加工(ECM)和公知的点铣削。但是这些方法很慢，所使用这些方法的刀具特别在加工淬火的合金材料如镍合金时的使用寿命不长。铣削过程中产生的切削力在工件上造成很大载荷，从而造成翼形偏斜和刀振，刀振又造成表面光洁度较差。如不另作处理如手工抛光或介质抛光，这些方法很难生成能满足部件要求的表面光洁度。
因此需要有一种加工时间缩短、载荷减小的用来加工复杂翼形的改进刀具和方法。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的加工复杂形状的刀具，它的加工时间短、载荷减小、表面光洁度提高。
本发明的另一个目的是提供使用寿命比公知刀具长的如上所述的刀具。
本发明的另一个目的是提供一种改进的复杂形状加工方法。
上述目的由本发明刀具和方法实现。
按照本发明，公开了一种可在超磨削加工中使用的刀具。一种用于超磨削加工的刀具，包括：
一轴部；
一与该轴部邻接的扩大头部；
一与该扩大头部邻接的圆锥形平滑过渡的磨削部；
所述扩大头部通过倒角部与所述较小尺寸的圆锥磨削部分连接；
所述轴部和所述扩大头部分别具有多个用于容纳扳手的平面；和
所述圆锥形磨削部有一层由金刚石或立方氮化硼构成的磨料。
所述磨料电镀到所述圆锥形磨削部上。
所述磨料钎焊到所述圆锥形磨削部上。
所述磨料为电镀到所述圆锥形磨削部上的立方氮化硼。
所述磨料为玻璃化立方氮化硼材料。
所述磨料的粒度为40-400。
所述磨料的粒度为45-325。
一种在一基体中加工复杂形状的方法，包括下列步骤：
提供一有一轴部、一与该轴部邻接的扩大头部、一与该扩大头部邻接的圆锥形平滑过渡的磨削部和在该磨削部上的一层磨料的刀具，其中所述扩大头部通过倒角与所述较小尺寸的圆锥磨削部分连接，所述轴部和所述扩大头部分别具有多个用于容纳扳手的平面；
把所述刀具的所述轴部插入一磨削主轴中；
以40,000-90,000RPM的主轴转速转动所述刀具；以及
使得所述刀具接触一基体材料。
进一步包括把润滑剂喷到所述刀具和所述基体材料上。
所述刀具提供步骤包括提供一在所述磨削部上有玻璃化或电镀的立方氮化硼的刀具。
进一步包括移动所述转动刀具，以便在所述基体材料中形成多个翼形。
一种形成一有多个翼形的部件的方法，包括下列步骤：
提供用立方氮化硼玻璃化或电镀的小镗杆，该小镗杆具有圆锥形磨削部，在该圆锥形磨削部上有一层玻璃化磨料，所述小镗杆包括一轴部，一与该轴部邻接的扩大头部，一与该扩大头部邻接的圆锥形平滑过渡的磨削部，所述扩大头部通过倒角与所述较小尺寸的圆锥磨削部分连接，所述轴部和所述扩大头部分别具有多个用于容纳扳手的平面；
把该小镗杆的一端部插入一在一多轴线铣床上使用的磨削主轴中；
以40,000-90,000RPM的主轴转速转动所述刀具；以及
使得该转动小镗杆与一选自镍合金、钛合金和钢构成的组中选出的基体材料接触。
本发明刀具和方法的其他细节以及本发明的其他目的和优点见下面的详细说明和附图，在各附图中，相同部件用同一标号表示。
附图说明
图1为本发明刀具示意图；以及
图2示出在一机床中的图1刀具在一基体中形成一狭槽。
具体实施方式
下面参见各附图，图1示出在一基体材料如镍合金、钛合金或不锈钢中加工复杂翼形的一侧面超磨削加工刀具或小镗杆10。该刀具10有一轴部12、一扩大头部14和一圆锥形磨削部16。磨削部16用一倒角部18与头部14连接。
刀具10的轴部12用来插入一磨床的磨削主轴中。刀具10有一刀具围绕旋转的纵向轴线20。轴部12和头部14上各有多个供扳手使用的平面部分22。
刀具10可用任何公知的合适刀具材料如钢制成。
磨削部16上有一层由金刚石或一立方氮化硼构成的磨料24。磨料24可伸展在磨削部16的整个长度上，也可只伸展在一部分磨削部上。在该刀具的一优选实施例中，磨料24从圆锥形磨削部16的顶端25伸展到约为圆锥形磨削部16长度的70-75％的一点27处。
磨料24的粒度为40-400、最好为45-325。磨料24可电镀或钎焊到圆锥形磨削部16上。例如，磨料可为电镀到圆锥形磨削部16上的一立方氮化硼。为精加工凹槽，该刀具是在其磨削部16上有一层玻璃化磨料的一玻璃化立方氮化硼或金刚石刀具。为精加工凹槽，磨削部16上的磨料最好为玻璃化磨料，因为小镗杆10可经修整减小径向跳动、从而提高表面光洁度。此外，当磨料磨损时，可校正或磨尖以提高表面光洁度。玻璃化磨料有玻璃型陶瓷粘合材料，该玻璃型陶瓷粘合材料把磨料粘合在一起后，粘合到下面的刀具基体上。
为在基体材料30中形成复杂翼形，把刀具10插入一多轴线机床32的磨削主轴中。然后由机床32刀具10围绕其纵向轴线20以40,000-90,000RPM的主轴转速转动。通过一将油或水的润滑剂喷到刀具10和工件或基体材料30上的喷嘴(未示出)冷却和润滑该刀具。然后把刀具10移动到与基体材料30接触位置后操纵刀具，形成所需复杂形状如翼形。通过沿多个方向生成刀具路径的软件控制刀具10和机床32的运动。具体使用的软件随所要生产的部件的不同而不同。所形成的形状可遵照一用于诸如有一体化叶片的转子的部件上的翼形。
本发明方法优点在于可生成小于10微英寸的非常细的表面光洁度，而加工时间比公知侧面铣削、ECM或公知的点铣削方法短得多。本发明方法的载荷小，因此刀震和偏斜小。本发明超磨削加工刀具的使用寿命比用来生成一体化叶片的转子的用于公知方法的刀具的使用寿命长。
显然，按照本发明，提供了一种能完全满足上述目的、装置和优点的侧面超磨削加工刀具。尽管以上结合具体实施例说明了本发明，但本领域普通技术人员显然可根据上述说明作出其他替代方案、修正和改动。因此本发明覆盖落在后附权利要求的宽广范围内的替代方案、修正和改动。

Claims (12)

1.一种用于超磨削加工的刀具，包括：
一轴部；
一与该轴部邻接的扩大头部；
一与该扩大头部邻接的圆锥形平滑过渡的磨削部；
所述扩大头部通过倒角部与所述较小尺寸的圆锥磨削部分连接；
所述轴部和所述扩大头部分别具有多个用于容纳扳手的平面；和
所述圆锥形磨削部有一层由金刚石或立方氮化硼构成的磨料。
2.按权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述磨料电镀到所述圆锥形磨削部上。
3.按权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述磨料钎焊到所述圆锥形磨削部上。
4.按权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述磨料为电镀到所述圆锥形磨削部上的立方氮化硼。
5.按权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述磨料为玻璃化立方氮化硼材料。
6.按权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述磨料的粒度为40-400。
7.按权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述磨料的粒度为45-325。
8.一种在一基体中加工复杂形状的方法，包括下列步骤：
提供一有一轴部、一与该轴部邻接的扩大头部、一与该扩大头部邻接的圆锥形平滑过渡的磨削部和在该磨削部上的一层磨料的刀具，其中所述扩大头部通过倒角与所述较小尺寸的圆锥磨削部分连接，所述轴部和所述扩大头部分别具有多个用于容纳扳手的平面；
把所述刀具的所述轴部插入一磨削主轴中；
以40,000-90,000RPM的主轴转速转动所述刀具；以及
使得所述刀具接触一基体材料。
9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括把润滑剂喷到所述刀具和所述基体材料上。
10.按权利要求8所述的方法，其特征在于，所述刀具提供步骤包括提供一在所述磨削部上有玻璃化或电镀的立方氮化硼的刀具。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括移动所述转动刀具，以便在所述基体材料中形成多个翼形。
12.一种形成一有多个翼形的部件的方法，包括下列步骤：
为具有圆锥形磨削部的小镗杆在该磨削部上提供一层玻璃化磨料，所述小镗杆包括一轴部，一与该轴部邻接的扩大头部，一与该扩大头部邻接的圆锥形平滑过渡的磨削部，所述扩大头部通过倒角与所述较小尺寸的圆锥磨削部分连接，所述轴部和所述扩大头部分别具有多个用于容纳扳手的平面；
把该小镗杆的一端部插入一在一多轴线铣床上使用的磨削主轴中；
以40,000-90,000RPM的主轴转速转动所述刀具；以及
使得该转动小镗杆与一选自镍合金、钛合金和钢构成的组中选出的基体材料接触。
CNB2003101141386A 2002-11-06 2003-11-06 侧面超磨削加工 Expired - Fee Related CN1304163C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/289493 2002-11-06
US10/289,493 US7101263B2 (en) 2002-11-06 2002-11-06 Flank superabrasive machining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1498722A CN1498722A (zh) 2004-05-26
CN1304163C true CN1304163C (zh) 2007-03-14

Family

ID=32107637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101141386A Expired - Fee Related CN1304163C (zh) 2002-11-06 2003-11-06 侧面超磨削加工

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7101263B2 (zh)
EP (1) EP1418020B1 (zh)
JP (1) JP2004154932A (zh)
KR (1) KR100532895B1 (zh)
CN (1) CN1304163C (zh)
AT (1) ATE396828T1 (zh)
DE (1) DE60321291D1 (zh)
MX (1) MXPA03010093A (zh)
PL (1) PL362499A1 (zh)
SG (1) SG115562A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7144307B2 (en) * 2003-03-27 2006-12-05 United Technologies Corporation Point superabrasive machining of nickel alloys
US7927189B2 (en) 2004-08-16 2011-04-19 United Technologies Corporation Superabrasive tool
US7708619B2 (en) * 2006-05-23 2010-05-04 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method for grinding complex shapes
US7303461B1 (en) * 2006-12-05 2007-12-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of machining airfoils by disc tools
KR100827710B1 (ko) * 2007-06-26 2008-05-07 이민철 홈이 형성된 연삭수단을 구비한 연삭기
US7896728B2 (en) 2007-09-13 2011-03-01 United Technologies Corporation Machining methods using superabrasive tool
US7658665B2 (en) * 2007-10-09 2010-02-09 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Techniques for cylindrical grinding
US7836594B2 (en) 2007-10-16 2010-11-23 United Technologies Corporation Method for restoring airfoil tip contour
US20090094831A1 (en) * 2007-10-16 2009-04-16 Schwartz Brian J Method for restoring airfoil contour on integrally bladed rotors
US20090112354A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Tahany Ibrahim El-Wardany Method of determining optimal parameters for machining a workpiece
FR2930188B1 (fr) * 2008-04-18 2013-09-20 Snecma Procede pour ebavurer une piece en matiere ceramique.
KR100969119B1 (ko) 2008-05-23 2010-07-09 현대자동차주식회사 알터네이터의 스테이터 코팅장치
US8567059B2 (en) 2009-07-10 2013-10-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Process for forming a firtree slot in a disc of a rotor of a gas turbine engine
MX2012010763A (es) 2010-08-06 2012-10-15 Saint Gobain Abrasives Inc Herramienta abrasiva y metodo para acabar formas complejas en piezas de trabajo.
US8826784B2 (en) * 2011-08-29 2014-09-09 United Technologies Corporation Airfoil machining method and cutting tools
US8689441B2 (en) 2011-12-07 2014-04-08 United Technologies Corporation Method for machining a slot in a turbine engine rotor disk
JP5456192B1 (ja) * 2013-02-26 2014-03-26 三菱重工業株式会社 タービン翼の加工方法、加工工具及びタービン翼
WO2014176202A1 (en) 2013-04-25 2014-10-30 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Grinding and polishing tool
US9969058B2 (en) * 2013-11-05 2018-05-15 United Technologies Corporation System and method for contoured peel grinding
EP2960015A1 (en) 2014-06-16 2015-12-30 United Technologies Corporation A machining system having a tool for finishing airfoils
JP6517873B2 (ja) 2017-05-17 2019-05-22 ファナック株式会社 鏡面加工方法および鏡面加工用工具の製造方法
EP3661683A1 (en) * 2017-08-03 2020-06-10 Vestas Wind Systems A/S Mill bit for the manufacture of a wind turbine blade and method of forming same
CN112828602B (zh) * 2021-01-14 2022-04-12 北方夜视技术股份有限公司 一种像增强管输出端高精度加工的夹具及加工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2427849A (en) * 1945-02-28 1947-09-23 Carr Lowrey Glass Company Method of and means for grinding glass bottle stoppers
US4720942A (en) * 1986-03-10 1988-01-26 Miller Jack D Apparatus for abrading contact lens edges
US4834655A (en) * 1986-06-04 1989-05-30 G-C Dental Industrial Corp. Cutting tools
US5364422A (en) * 1992-02-20 1994-11-15 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha CBN grinding wheel
GB2312386A (en) * 1996-04-25 1997-10-29 Jon Henry Dobson Raking bit

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1021949A (fr) 1949-07-18 1953-02-25 Bristol Aeroplane Co Ltd Procédé de fabrication d'aubes de turbines ou analogues
US3774349A (en) * 1972-03-30 1973-11-27 Cincinnati Milacron Heald Grinding machine
US4512115A (en) 1983-06-07 1985-04-23 United Technologies Corporation Method for cylindrical grinding turbine engine rotor assemblies
US5203122A (en) 1992-06-05 1993-04-20 United Technologies Corporation Method of grinding titanium
US5398455A (en) * 1993-01-14 1995-03-21 United Technologies Corporation Grinding tool
US5339506A (en) * 1993-07-30 1994-08-23 Nusz John A Overhead cam lifter removal tool
US5707278A (en) * 1994-05-05 1998-01-13 Sunnen Products Company Honing tool and method for manufacturing same
US6279211B1 (en) * 2000-05-04 2001-08-28 Milliken & Company Method for continuous conditioning of a blanket for a compressive shrinkage apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2427849A (en) * 1945-02-28 1947-09-23 Carr Lowrey Glass Company Method of and means for grinding glass bottle stoppers
US4720942A (en) * 1986-03-10 1988-01-26 Miller Jack D Apparatus for abrading contact lens edges
US4834655A (en) * 1986-06-04 1989-05-30 G-C Dental Industrial Corp. Cutting tools
US5364422A (en) * 1992-02-20 1994-11-15 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha CBN grinding wheel
GB2312386A (en) * 1996-04-25 1997-10-29 Jon Henry Dobson Raking bit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004154932A (ja) 2004-06-03
PL362499A1 (en) 2004-05-17
EP1418020B1 (en) 2008-05-28
KR20040040342A (ko) 2004-05-12
US20040087256A1 (en) 2004-05-06
EP1418020A1 (en) 2004-05-12
DE60321291D1 (de) 2008-07-10
US7101263B2 (en) 2006-09-05
SG115562A1 (en) 2005-10-28
KR100532895B1 (ko) 2005-12-05
ATE396828T1 (de) 2008-06-15
MXPA03010093A (es) 2004-05-11
CN1498722A (zh) 2004-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1304163C (zh) 侧面超磨削加工
CN1310069A (zh) 圆头铣刀
KR100558798B1 (ko) 니켈 합금의 초연삭재 점가공
WO2021208485A1 (zh) 微纳织构超硬刀具刀头及其激光辅助磨削复合加工方法
CN105290470B (zh) 石墨烯铝基复合材料的铣削加工方法
CN103769960B (zh) 一种具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法
CN110587486A (zh) 一种修磨治具、含修磨治具的修磨装置及修磨方法
CN101716688B (zh) 碳纤维复合芯导线专用电力金具锥度套锥孔的加工方法及其专用设备
US6733365B1 (en) Method and apparatus for hard machining
KR100506874B1 (ko) 피시디 탬프 커터 및 그 제조방법
JP5183256B2 (ja) 切削工具とこれを用いた切削方法
CN86203635U (zh) 机夹硬质合金圆柱铣刀
CN209140722U (zh) 一种陶瓷加工刀具
JP2000198012A (ja) 難切削材の加工方法
CN2326388Y (zh) 外园滚珩光整加工器
JP5399651B2 (ja) 丸駒チップを用いる切削加工方法
CN1040400C (zh) 切割圆弧的工具和方法
CN220178269U (zh) 一种套铣刀
CN85200959U (zh) 强应力定位万能顶尖
CN1887523A (zh) 冲击式机组喷针磨削工艺
WO1999007507A2 (en) Method and apparatus for hard machining
CN117226157A (zh) 一种具有仿生特征的铣磨复合刀具及其铣磨方法
CN113021512A (zh) 一种碳纤维复合板材钻磨复合制孔工具及制孔方法
CN1457968A (zh) 球面锯
CN117817553A (zh) 一种多功能玻璃加工砂轮棒刀具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Farmington Road No. 10 Connecticut state farms

Patentee after: United Technologies Corporation

Address before: American Connecticut

Patentee before: United Technologies Corporation

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070314

Termination date: 20201106