CN206241325U - 一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其在加工高温合金叶片的叶根圆弧面时，刀具不易磨损，从而延长刀具使用寿命，降低加工成本，同时产品的合格率高，尺寸稳定性好。其包括由上至下一体成型的刀柄和盘铣刀主体，所述盘铣刀主体呈棘轮形且沿其周向均布设有切削齿，所述切削齿的前端为切削刃，所述切削刃的上侧刃为由盘内向盘外向下倾斜的斜面，所述切削刃的下侧刃为由盘内向盘外向上倾斜的斜面，所述上侧刃与所述下侧刃的相交处为圆弧过度面，所述上侧刃和所述下侧刃之间的夹角小于叶根的圆弧齿压力面和圆弧缘板面之间的最小夹角。

Description

一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀

技术领域

本实用新型涉及叶片的叶根加工刀具技术领域，具体为一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀。

背景技术

图1为一种航空压气机用圆弧齿榫头叶片，主要包括叶身7和叶根8，叶片由高温合金制造，强度和硬度高，不易加工，尤其叶根的加工非常困难，主要表现在叶根的两个侧面均为内凹的圆弧面，该圆弧面由圆弧齿压力面6和圆弧缘板面4围合而成，公差带很小，且加工精度要求高。现有的加工该圆弧面的方法是在数控机床上利用球头铣刀加工，加工时球头铣刀轴向伸入圆弧面所围成的空间，由于该圆弧面的R角很小，限制了球头铣刀的尺寸，进而限制了球头铣刀的设计齿数。以待加工圆弧面的最小R角为2.03mm为例，见图1中位于叶根左侧的圆弧面，则使用的球头铣刀5的最大直径只有4mm，而球头铣刀的刀尖切削刃更小，非常容易磨损，通常球头铣刀在加工三到四个叶根后便磨损严重，导致产品合格率低、仅达到35%，尺寸稳定性差；刀具磨损后必须更换新的刀具并重新调试，严重影响叶根的加工效率，同时也增加了调试人员的劳动强度，尤其在大批量生产叶片时，球头铣刀的损耗巨大，加工成本极高。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其在加工高温合金叶片的叶根圆弧面时，刀具不易磨损，从而延长刀具使用寿命，降低加工成本，同时产品的合格率高，尺寸稳定性好。

一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：其包括由上至下一体成型的刀柄和盘铣刀主体，所述盘铣刀主体呈棘轮形且沿其周向均布设有切削齿，所述切削齿的前端为切削刃，所述切削刃的上侧刃为由盘内向盘外向下倾斜的斜面，所述切削刃的下侧刃为由盘内向盘外向上倾斜的斜面，所述上侧刃与所述下侧刃的相交处为圆弧过度面，所述上侧刃和所述下侧刃之间的夹角小于叶根的圆弧齿压力面和圆弧缘板面之间的最小夹角。

进一步的，所述上侧刃和所述下侧刃之间的夹角小于40°。

进一步的，所述上侧刃和水平方向之间的夹角为15°~25°。

进一步的，所述下侧刃和水平方向之间的夹角为15°~25°。

进一步的，所述切削齿的数量至少为六个。

进一步的，所述盘铣刀主体的材质为硬质合金。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的盘铣刀沿其周向设有切削齿，切削齿的前端设有切削刃，切削刃的上侧刃和下侧刃为倾斜设置，上侧刃与下侧刃的相交处为圆弧过度；加工时，盘铣刀径向伸入叶根圆弧面所围成的空间，盘铣刀的上侧刃侧铣圆弧齿压力面，下侧刃侧铣圆弧缘板面，对叶根圆弧面进行精加工，与球头铣刀相比，加工效率大大提高；同时，由于盘铣刀为径向伸入，因此盘铣刀的直径不受圆弧面R角的限制，以R角为2.03mm的叶根为例，可使用直径为50mm的盘铣刀，大大超过了球头铣刀的最大可用直径，因此盘铣刀上可设置更多的切削齿，且切削齿的切削刃尺寸也比球头铣刀的切削刃尺寸大，故切削过程中切削刃与工件之间的接触面积增大，刀具的磨损减少，从而提高了叶根的尺寸稳定性，延长了刀具的使用寿命，降低了加工成本，并且无需频繁更换刀具，减轻了调试人员的劳动强度。

附图说明

图1为采用球头铣刀加工叶根圆弧面的示意图；

图2为本实用新型的盘铣刀的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为采用本实用新型的盘铣刀加工圆弧齿压力面的示意图；

图5为采用本实用新型的盘铣刀加工圆弧缘板面的示意图。

附图标记：1-刀柄；2-盘铣刀主体；3-切削齿；3-1-切削刃；3-1-1-上侧刃；3-1-2-下侧刃；α-上侧刃和水平方向之间的夹角；β-下侧刃和水平方向之间的夹角；4-圆弧缘板面；5-球头铣刀；6-圆弧齿压力面；7-叶身；8-叶根。

具体实施方式

见图2-3，图3中空心箭头方向为盘铣刀的旋转方向，本实用新型的一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其包括由上至下一体成型的刀柄1和盘铣刀主体2，盘铣刀主体2呈棘轮形且沿其周向均布设有切削齿3，切削齿3的前端为切削刃3-1，切削刃3-1的上侧刃3-1-1为由盘内向盘外向下倾斜的斜面，切削刃3-1的下侧刃3-1-2为由盘内向盘外向上倾斜的斜面，上侧刃3-1-1与下侧刃3-1-2的相交处为圆弧过度面，上侧刃3-1-1和下侧刃3-1-2之间的夹角小于叶根的圆弧齿压力面6和圆弧缘板面4之间的夹角。

优选的，上侧刃3-1-1和下侧刃3-1-2之间的夹角小于40°。

由图1可以看出，位于叶根8左侧的圆弧齿压力面6和圆弧缘板面4之间的夹角小于右侧的圆弧齿压力面6和圆弧缘板面4之间的夹角，因此切削刃3-1的尺寸应以叶根8左侧的圆弧面进行设计，以左侧圆弧面R角为2.03mm为例，则上侧刃3-1-1和水平方向之间的夹角α可设计为15°，下侧刃3-1-2和水平方向之间的夹角β可设计为15°。

优选的，切削齿3的数量至少为六个。可减小切削刃与工件之间的磨损，延长刀具的使用寿命。

优选的，盘铣刀主体2的材质为硬质合金。

下面简述采用本实用新型的盘铣刀加工叶根圆弧面的过程：

先利用夹具将高温合金叶片装夹固定在数控机床的工作台上，将盘铣刀装夹在数控机床的热缩刀柄上，利用对刀仪对盘铣刀进行精准对刀；然后向数控机床的电脑中导入盘铣刀的切割轨迹，同时设置切割参数：通过数控机床控制盘铣刀沿径向伸入叶根圆弧面所围成的空间、并对叶根圆弧面进行侧铣加工。

以加工图1中的叶根圆弧面为例，叶根左侧的圆弧面R角为2.03mm，可选用直径50mm的盘铣刀，上侧刃3-1-1和水平方向之间的夹角α为15°，下侧刃3-1-2和水平方向之间的夹角β为15°，切割参数为每齿进给速率为0.06mm/min，切深为0.09mm，盘铣刀的转速为200 rpm：

如图4所示，数控机床控制盘铣刀按图中实心箭头方向旋转，旋转的盘铣刀沿径向伸入待加工区域，沿图中空心箭头方向行走，利用切削刃3-1的上侧刃3-1-1对圆弧齿压力面6进行加工，加工完成后退刀；

如图5所示，数控机床控制盘铣刀按图中实心箭头方向旋转，旋转的盘铣刀沿径向伸入待加工区域，沿图中空心箭头方向行走，利用切削刃3-1的下侧刃3-1-2对圆弧缘板面4进行加工，加工完成后退刀，至此，完成叶根8一侧的圆弧面的加工；叶根8另一侧的圆弧面也按同样方法加工，直至加工结束。

与采用球头铣刀加工叶根圆弧面相比，一件盘铣刀可加工30个以上的叶根，盘铣刀使用寿命延长近10倍，减少了换到频次和调试时间，且产品合格率高于95%，叶根尺寸稳定性好。

Claims (6)

1.一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：其包括由上至下一体成型的刀柄和盘铣刀主体，所述盘铣刀主体呈棘轮形且沿其周向均布设有切削齿，所述切削齿的前端为切削刃，所述切削刃的上侧刃为由盘内向盘外向下倾斜的斜面，所述切削刃的下侧刃为由盘内向盘外向上倾斜的斜面，所述上侧刃与所述下侧刃的相交处为圆弧过度面，所述上侧刃和所述下侧刃之间的夹角小于叶根的圆弧齿压力面和圆弧缘板面之间的最小夹角。

2.根据权利要求1所述的一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：所述上侧刃和所述下侧刃之间的夹角小于40°。

3.根据权利要求2所述的一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：所述上侧刃和水平方向之间的夹角为15°~25°。

4.根据权利要求3所述的一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：所述下侧刃和水平方向之间的夹角为15°~25°。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：所述切削齿的数量至少为六个。

6.根据权利要求5所述的一种叶根圆弧面精加工用盘铣刀，其特征在于：所述盘铣刀主体的材质为硬质合金。