一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具制造技术

本发明专利技术涉及一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具，属于车削加工领域，解决了现有技术中零件频繁冲击刀具，导致刀具快速崩刃或者磨损的问题。本发明专利技术的双切点刀具包括刀座、安装在刀座上的第一承载体和第二承载体，以及安装在第一承载体下端的第一球头切削刃和安装在第二承载体下端的第二球头切削刃；沿切削前进方向，所述第一球头切削刃和第二球头切削刃平齐设置，且同步切削；所述第一球头切削刃和第二球头切削刃的下边缘不平齐。实现了在断续加工过程中提高刀具的使用寿命，以及提高了加工效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具


[0001]本专利技术涉及车削加工
，尤其涉及一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具。

技术介绍

[0002]钛合金是性能优异的金属材料，具有密度低、比强度高等优点，广泛应用于航空、航天、船舶等各个领域。大型钛合金铸舱外廓尺寸大、结构复杂，零件具有弱刚性、刀具可达性差等特点。
[0003]目前一般采用车削加工方法对大型钛合金铸舱内腔进行加工，而现有的车削刀具一般采用单一切削刃进行车削，通过反复车削来完成对零件的加工。但由于零件内腔有多处轴向筋条，筋条在零件内腔内不均匀分布，筋条加工余量不均，余量一般为3
‑
5mm，会导致在对大型钛合金铸舱内腔进行车削加工时，存在“断续加工”情况。“断续加工”一直为车削加工的“克星”，主要表现为零件频繁冲击刀具，导致刀具快速崩刃或者磨损，是业内一直比较棘手的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具，用以解决现有零件频繁冲击刀具，导致刀具快速崩刃或者磨损的问题。
[0005]本专利技术实施例提供了一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具，包括刀座、安装在刀座上的第一承载体和第二承载体，以及安装在第一承载体下端的第一球头切削刃和安装在第二承载体下端的第二球头切削刃；
[0006]沿切削前进方向，所述第一球头切削刃和第二球头切削刃平齐设置，且同步切削；
[0007]所述第一球头切削刃和第二球头切削刃的下边缘不平齐。
[0008]基于上述双切点刀具的进一步改进，所述第一球头切削刃的切深a满足：
[0009][0010]其中，HⅠ为第一球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
a
为修正系数，取值范围为3.0～8.9；D为第一球头切削刃的直径，取值范围为6～12mm。
[0011]基于上述双切点刀具的进一步改进，所述第二球头切削刃的切深b满足：
[0012][0013]其中，HⅡ为第二球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
b
为修正系数，取值范围为2.6～8.9；D为第二球头切削刃的直径，取值范围为6～12mm。
[0014]基于上述双切点刀具的进一步改进，所述第一承载体的下端开设有用于安装第一
球头切削刃的第一安装槽，所述第二承载体的下端开设有用于安装第二球头切削刃的第二安装槽；所述第一球头切削刃的工作前角α满足：
[0015][0016]其中，HⅠ为第一球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
α
为修正系数，取值范围为16.9～25.9；a为第一球头切削刃的切深；
[0017]所述第二球头切削刃的工作前角β满足：
[0018][0019]其中，HⅡ为第二球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
β
为修正系数，取值范围为14.2～25.3；b为第二球头切削刃的切深；
[0020]其中，所述第一安装槽底面的倾斜度与第一球头切削刃的自身前角固定值之和为第一球头切削刃的工作前角；
[0021]所述第二安装槽底面的倾斜度与第二球头切削刃的自身前角固定值之和为第二球头切削刃的工作前角。
[0022]基于上述双切点刀具的进一步改进，所述刀座上开设有矩形通槽，所述第一承载体和第二承载体插设在矩形通槽内与刀座可移动固定连接。
[0023]基于上述双切点刀具的进一步改进，还包括用于调节第一球头切削刃和第二球头切削刃切深的切深调节机构；
[0024]所述切深调节机构包括切深调节齿轮及用于控制切深调节齿轮转动的驱动装置；所述驱动装置通过所述切深调节齿轮与第一承载体和第二承载体啮合驱动第一承载体和第二承载体在刀座的矩形通槽内上下移动。
[0025]基于上述双切点刀具的进一步改进，所述第一承载体和第二承载体相互贴合的一面分别设有矩形槽，第一承载体的矩形槽和第二承载体的矩形槽共同形成容纳切深调节齿轮的内部腔室，所述切深调节齿轮设置在第一承载体和第二承载体的矩形槽形成的内部腔室内；
[0026]所述矩形槽底面为齿面，所述第一承载体和第二承载体通过齿面与切深调节齿轮啮合相接。
[0027]基于上述双切点刀具的进一步改进，还包括清洁装置，用以对第一球头切削刃与第二球头切削刃相邻端面之间的间隙处进行降温、润滑及去除残留金属碎屑。
[0028]基于上述双切点刀具的进一步改进，所述清洁装置包括在第一承载体上开设的用于气体、液体流通的第一通道和第二通道，沿切削前进的方向，所述第一通道的喷气口和第二通道的喷液口分别位于第一球头切削刃、第二球头切削刃的球头面后端，且朝向所述第一球头切削刃和第二球头切削刃之间的间隙设置。
[0029]基于上述双切点刀具的进一步改进，沿切削前进方向，所述第一通道的喷气口位于第二通道的喷液口的下端；
[0030]其中，所述气体为空气或氮气，所述液体为切削液。
[0031]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0032]1、本专利技术的加工刀具为2个球头切削刃组成的双切点错位的刀具，即两个球头切削刃同步切削，两球头切削刃切削下边缘之间的距离差值≠0，以此，机床运行一个加工轨迹的切深为两个球头切削刃切深之和，提高了单次切削效率；以及，通过设定两个球头切削刃的工作前角组合，即，α＜β，在保证加工刀具整体的抗冲击性的情况下，提高了加工刀具的整体的锋利度，进而提高了加工效率。
[0033]2、可通过切深调节齿轮对第一承载体和第二承载体的相对位置进行调整，进而可精准调节球头切削刃的切深，以及实现在加工的过程中对各刀刃相对于钛合金铸舱内腔的位置进行调节，以此，一方面可实现往复切削，另一方面可对靠近钛合金铸舱底部的内腔进行切削，以实现了对钛合金铸舱内腔全方位无死角的加工，进而提高了加工效率。
[0034]3、本专利技术的加工刀具使用寿命长，进而避免了频繁更换刀具，从而提高了加工效率，单个钛合金铸舱内腔的加工时间可低至4.5h，相较于现有技术，加工效率提高了1倍左右。
[0035]4、在加工钛合金铸舱内腔时，本专利技术以2个球头切削刃分担加工切削量，降低单个切削刃承受的加工量，相比于现有技术，在加工单个零件时，单个刀刃承受的磨损降低，因而提高了刀具的寿命；以及，一球头切削刃以较大的工作前角承受主要的冲击，对另一球头切削刃进行保护，即初始状态下，钛合金铸舱内腔内的筋条加工余量不均匀，一球头切削刃首先与筋条接触，设置较小工作前角的球头切削刃抗冲击性好，承受主要的冲击，而该球头切削刃加工后的端面为均匀端面，避免了不均匀端面产生局部断续切削的现象，进而降低了对另一球头切削刃的冲击，以此提高了该加工刀具的使用寿命。
[0036]5、可通过设置在第一承载体上的切削液喷出通道与气体喷出通道，对刀刃之间的间隙处进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金铸舱内腔加工双切点刀具，其特征在于：包括刀座、安装在刀座上的第一承载体和第二承载体，以及安装在第一承载体下端的第一球头切削刃和安装在第二承载体下端的第二球头切削刃；沿切削前进方向，所述第一球头切削刃和第二球头切削刃平齐设置，且同步切削；所述第一球头切削刃和第二球头切削刃的下边缘不平齐。2.根据权利要求1所述的双切点刀具，其特征在于：所述第一球头切削刃的切深a满足：其中，HⅠ为第一球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
a
为修正系数，取值范围为3.0～8.9；D为第一球头切削刃的直径，取值范围为6～12mm。3.根据权利要求2所述的双切点刀具，其特征在于：所述第二球头切削刃的切深b满足：其中，HⅡ为第二球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
b
为修正系数，取值范围为2.6～8.9；D为第二球头切削刃的直径，取值范围为6～12mm。4.根据权利要求1所述的双切点刀具，其特征在于：所述第一承载体的下端开设有用于安装第一球头切削刃的第一安装槽，所述第二承载体的下端开设有用于安装第二球头切削刃的第二安装槽；所述第一球头切削刃的工作前角α满足：其中，HⅠ为第一球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
α
为修正系数，取值范围为16.9～25.9；a为第一球头切削刃的切深；所述第二球头切削刃的工作前角β满足：其中，HⅡ为第二球头切削刃的材料硬度；H
钛合金
为钛合金铸舱材料的硬度；K
β
为修正系数，取值范围为14.2～25.3；b为第二球头切削刃的切深；其中，所述第一安装槽底面的倾斜度与第一球头切削刃的自身前角固...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢浩，贺潇强，邢鹏，武晓会，尉渊，陈掣，徐子腾，李耀东，王玉宝，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：