一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，采用两个平键对称分布，可使刀片所承受的冲击更加均衡，有效避免刀具的局部磨损，从而提高刀具使用寿命。背景技术中盘铣刀采用的是单键结构，会引起切削力不均衡分布，造成刀具产生严重的局部磨损、崩刃、裂纹等，缩短刀具使用寿命，进而影响整体叶盘开槽加工效率。本发明专利技术中的刀片直接采用螺钉安装在刀槽内，此种结构依靠面及孔定位，螺钉夹紧，零件数目少，结构简单，夹紧牢靠，更换刀片的时间大幅度缩短。再有，本发明专利技术可组合为成套刀具，根据可加工产品的尺寸选取不同的刀具，从而同时起到调节切削宽度和切削深度的目的，提高整体叶盘开槽的加工效率2～3倍，具有更强的通用性和灵活性。

Machining of 22 wrong tooth cutter with integral leaf disc milling and grooving and using method thereof

The invention relates to an integral blade disc grooving tool for machining two staggered teeth. By adopting two flat keys symmetrically distributed, the impact on the blade can be more balanced, the local wear of the tool can be effectively avoided, and the service life of the tool can be improved. In background technology, the single-key structure of disk milling cutter can cause uneven distribution of cutting force, resulting in severe local wear, edge collapse, cracks and so on, shorten the service life of the cutter, thereby affecting the overall blade grooving efficiency. The blade in the invention is directly installed in the knife groove with screws. The structure is positioned by the face and the hole, the screw clamps, the number of parts is small, the structure is simple, the clamping is firm, and the time for replacing the blade is greatly shortened. Furthermore, the invention can be combined into a complete set of cutters, and different cutters are selected according to the size of the machinable products, so as to adjust the cutting width and cutting depth simultaneously, improve the machining efficiency of the integral blade disc grooving by 2-3 times, and have stronger versatility and flexibility.

【技术实现步骤摘要】
一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具及使用方法
本专利技术属于航空发动机整体叶盘机械加工领域，涉及一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具及使用方法。
技术介绍
文献1“申请公开号CN105081433A中国专利技术专利”公开了一种开式整体叶盘盘铣开槽专用立装错齿可调切宽刀具。结合附图1、2、3和4，该刀具主要由第一调整垫块17，第二调整垫块18，第三调整垫块19，刀体7，刀片9，螺钉13组成。刀体7外圆周上均匀加工有12个容屑槽11和刀槽12，相邻的两个刀槽12采用错齿结构，刀槽12内设计有两个刀体避空槽14，刀片9和三个调整垫块中任一个通过螺钉13、刀片螺纹孔10、刀槽安装螺纹孔15固定在刀槽12内，通过更换三个调整垫块中任一个使刀片9单边偏移0.5、1.0或1.5mm。从而实现刀具的可调切宽切削加工。
技术介绍
中的刀具只能根据整体叶盘的尺寸不同改变切削宽度，而不能改变切削深度，缺乏通用性和灵活性。整体叶盘是高推重比、高性能发动机的核心部件，也是航空航天、国防、能源、动力等领域重大装备实现减重、增效和改善性能的关键零件。但由于整体叶盘通道深而窄、曲率小而变化大、叶片前后缘厚度不同，且整体叶盘的工作条件多为高温、高压、高转速等恶劣工况，所以一般采用钛合金、高温合金等难加工材料来制造，使其制造技术属于国际性难题。因此，实现整体叶盘高效、高质量、低成本数控加工是提升国家重大装备制造水平、提高航空发动机工作性能的核心关键技术。目前，整体叶盘的通道加工技术主要有线切割加工、水射流加工、电解加工、激光加工、电火花加工，数控加工。线切割、水射流和激光加工的加工效率不高，且无法实现余量的二次去除。电解加工由于受电极形状的限制，无法去除通道中的窄缝和尖角部分。电火花加工会在加工表面产生较厚的变质层，进而使表层材料的力学性能改变。传统的数控铣削加工效率高、加工精度和稳定性易于控制，所以在整体叶盘通道加工方面得到了广泛地应用。数控铣削工艺技术主要有两种：侧铣和插铣。侧铣开槽是采用球头铣刀或圆柱铣刀进行侧铣行切，插铣开槽是利用刀具底部的切削刃沿轴线方向做进给运动。由于整体叶盘的通道深而窄，只能使用刀具细长，加工过程中所受径向力较大，振动明显，严重时出现断刀现象，进而加剧刀具磨损，降低加工效率。实验表明，与侧铣相比，插铣能提高整体叶盘开槽加工效率50％以上。但即使采用先进的插铣工艺，整体叶盘的开槽加工时间仍需要40～50天，导致加工周期长，效率低，这已成为我国航空发动机研制和批量生产的瓶颈。解决以上问题的方案是提出一种整体叶盘数控加工的新方法—复合铣，即首先利用盘铣进行通道开槽粗加工，实现大余量切除；再次利用插铣进行扩槽加工及曲面成形，最后利用侧铣进行半精加工，实现除棱清根。实验表明:复合铣工艺相比于插铣工艺能提高整体叶盘开槽加工效率3倍以上。将三种工艺集成在一台机床上就形成了整体叶盘复合铣专用装备—航空发动机整体叶盘高效强力复合铣削机床，其中插铣和侧铣工艺较为成熟，所用刀具的选择范围较广，可借鉴的经验也较多。盘铣应用于整体叶盘的加工属于一种新工艺新方法，所以盘铣刀结构是否合理，性能是否优越，不仅直接关系到盘铣刀的寿命，而且也会影响到盘铣工艺的成功应用，进而影响整体叶盘的加工效率。因此，开展整体叶盘盘铣开槽加工专用刀具的研究，具有重大的现实意义和工程应用价值。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具及使用方法，克服整体叶盘盘铣开槽刀具只能调节切削宽度，不能调节切削深度的问题。技术方案一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于包括刀体7和刀片9；刀体7为圆盘状结构，中心设有键槽8，圆周上均匀分布多个容屑槽11和多个平头键齿；每个平头键齿的头部设有刀槽12，每个刀槽12上固定一个刀片9，与刀槽12槽底垂直的四个竖边为四个切削刃16；所述刀片9为菱形体结构或长方体结构；所述刀片9为菱形体结构或长方体结构；所述刀槽12与刀片9的形状与尺寸相吻合。所述容屑槽11贯穿刀体，容屑槽11有一个斜面、一个圆弧和一个平面组成，斜面与刀体平面夹角为50°。所述刀槽12的封闭侧边设有刀体避空槽14。所述刀体7上设有的四个盘铣刀拆卸螺纹孔6。所述刀体7的φ420，健齿数24；所对应刀片9的参数为：长为12.7，宽为9.525、厚度为4.67，切削刃14的刀尖圆弧半径为R0.8；单位为mm。所述刀体7的φ360，健齿数27；所对应刀片9的参数为：长为15.875，宽为9.525、厚度为4.67，切削刃14的刀尖圆弧半径为R0.5；单位为mm。所述刀体7的φ360，健齿数28；所对应刀片9的参数为：长为15.875，宽为9.525、厚度为4.67，切削刃14的刀尖圆弧半径为R0.5；单位为mm。一种所述整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具的使用方法，其特征在于：将三个尺寸不同的盘铣刀作为成套刀具使用，满足不同尺寸的整体叶盘盘铣开槽加工。有益效果本专利技术提出的一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具及使用方法，采用两个平键对称分布，可使刀片所承受的冲击更加均衡，有效避免刀具的局部磨损，从而提高刀具使用寿命。
技术介绍
中盘铣刀采用的是单键结构，会引起切削力不均衡分布，造成刀具产生严重的局部磨损、崩刃、裂纹等，缩短刀具使用寿命，进而影响整体叶盘开槽加工效率。本专利技术中的刀片直接采用螺钉安装在刀槽内，此种结构依靠面及孔定位，螺钉夹紧，零件数目少，结构简单，夹紧牢靠，更换刀片的时间大幅度缩短。再有，本专利技术可组合为成套刀具，根据可加工产品的尺寸选取不同的刀具，从而同时起到调节切削宽度和切削深度的目的，提高整体叶盘开槽的加工效率2～3倍，具有更强的通用性和灵活性。参照图1-12，本专利技术与与
技术介绍
相比较，其共同之处为：适用的加工对象相同，都是航空发动机整体叶盘开槽加工；都采用了整体可转位式结构，刀片两两错齿安装。不同之处为：1、本专利技术中盘铣刀采用两个平键对称分布。因为盘铣刀直径较大，铣削过程中盘铣刀所受到的冲击和铣削力较大，会对刀具的磨损造成严重影响。由于键槽和键的制造精度和安装精度不够，键槽附近的刀片会受承较大的冲击，磨损较为严重。采用双键对称分布后，可使刀片所承受的冲击更加均衡，有效避免刀具的局部磨损，从而提高刀具使用寿命。
技术介绍
中盘铣刀采用的是单键结构，会引起切削力不均衡分布，造成刀具产生严重的局部磨损、崩刃、裂纹等，缩短刀具使用寿命，进而影响整体叶盘开槽加工效率。2、本专利技术中的刀片直接采用螺钉安装在刀槽内，此种结构依靠面及孔定位，螺钉夹紧，零件数目少，结构简单，夹紧牢靠，更换刀片的时间大幅度缩短。
技术介绍
中刀槽结构复杂，零件数目较多，容易造成定位不准确，再加上刀片数量较多，安装累计误差增大，使零件的加工精度难以保证。另外，如此多的零件数目会大大延长更换刀片的时间，从而降低加工效率。3、本专利技术为航空发动机整体叶盘开槽加工成套刀具，不同尺寸的整体叶盘选用不同的刀具型号。而且本专利技术公开了刀具的装夹结构，由此刀具的设计考虑了切削过程中其它附属结构造成的干涉问题，
技术介绍
中并没有公开刀具的具体装夹结构，且
技术介绍
中的刀具只能改变切宽，即根据槽的宽度调整刀片的安装位置。但整体叶盘通道深而窄，要想在盘铣阶段最大限度地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于包括刀体(7)和刀片(9)；刀体(7为圆盘状结构，中心设有键槽(8)，圆周上均匀分布多个容屑槽(11)和多个平头键齿；每个平头键齿的头部设有刀槽(12)，每个刀槽(12)上固定一个刀片(9)，与刀槽(12)槽底垂直的四个竖边为四个切削刃(16)；所述刀片(9)为菱形体结构或长方体结构；所述刀槽(12)与刀片(9)的形状与尺寸相吻合。

【技术特征摘要】
1.一种整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于包括刀体(7)和刀片(9)；刀体(7为圆盘状结构，中心设有键槽(8)，圆周上均匀分布多个容屑槽(11)和多个平头键齿；每个平头键齿的头部设有刀槽(12)，每个刀槽(12)上固定一个刀片(9)，与刀槽(12)槽底垂直的四个竖边为四个切削刃(16)；所述刀片(9)为菱形体结构或长方体结构；所述刀槽(12)与刀片(9)的形状与尺寸相吻合。2.根据权利要求1所述整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于：所述容屑槽(11)贯穿刀体，容屑槽(11)有一个斜面、一个圆弧和一个平面组成，斜面与刀体平面夹角为50°。3.根据权利要求1所述整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于：所述刀槽(12)的封闭侧边设有刀体避空槽(14)。4.根据权利要求1所述整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于：所述刀体(7)上设有的四个盘铣刀拆卸螺纹孔(6)。5.根据权利要求1～4所述任一项整体叶盘盘铣开槽加工两两错齿刀具，其特征在于：所述刀体(7)的φ420，健...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛红敏，史耀耀，杨程，李志山，朱德荣，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61