成形刀具的制造方法及成形刀具的研磨工具技术

一种成形刀具的制造方法和成形刀具的研磨工具，该成形刀具（1）构成为，在前端侧具有交替形成有螺旋刀刃（6）与螺旋槽（8）的切削刃部（2），切削刃部（2）通过以旋转轴（O）为中心旋转而进行切削。该成形刀具（1）的制造通过下述工序来进行：沿旋转轴（O），将直径不同的脊部（6A）和谷部（6B）形成在切削刃部件（12）上的工序；在切削刃部件（12）上形成螺旋槽（8）的工序；使研磨工具（18）一边绕轴心旋转一边沿着螺旋槽（8）的深度方向与螺旋槽（8）的侧壁线接触，以在螺旋槽（8）的侧壁上形成前面（4）的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种成形刀具的制造方法及成形刀具的研磨工具，特别是涉及为了在加工对象上制作复杂的形状而使用的成形刀具的制造方法，以及为了形成其前面而采用的研磨工具。
技术介绍
以往，使用用于在加工对象(被切削材料)上制作复杂的形状的成形刀具(成形加工刀)。例如，在用于蒸汽轮机、燃气轮机、压缩机等的动静翼中，有翼根部为以所谓圣诞树形状为主的复杂的形状的动静翼，通常，这样复杂的形状是通过用成形刀具来进行切削加工而形成的。例如，在专利文献I中记载有一种成形刀具，其使朝向前端侧直径逐渐缩小的切削刃部绕旋转轴旋转，从而在被切削材料上形成圣诞树形状等复杂形状的槽。该成形刀具的切削刃部构成为工具直径不同的凹部(谷部)与凸部(脊部)沿旋转轴方向交替配置。另夕卜，为了可靠地排出切屑，将朝向工具前端侧逐渐扩大的切屑排出槽设置在相邻的刀刃之间。在此，成形刀具的切削刃部的前面通常通过圆盘砂轮的研磨来形成。图7是表示利用圆盘砂轮研磨成形刀具的前面的状态的立体图。如该图所示，设置于成形刀具I前端侧的切削刃部2的前面4通过用向箭头方向旋转的圆盘砂轮100进行研磨来形成。形成有前面4的成形刀具I 一边以旋转轴O为中心旋转一边进行进给运动，用于以多个刀刃6对加工对象(被切削材料)的表面进行加工。在此，作为成形刀具I的刀刃6，通常采用如图7所示的螺旋刀刃，这是为了分散切削时所产生的应力。另外，在相邻的刀刃6之间设置有槽8，该槽8本身通常也是通过圆盘砂轮100的研磨来形成的。另外，在专利文献2中记载有一种双锥形砂轮，虽然不是研磨成形刀具而是研磨普通的切削工具的大致圆盘形的砂轮，在两面的周边缘分别设置有研磨涂层的顶面，各该顶面收拢于周边缘梁。现有技术文献专利文献专利文献I :(日本)特开2007 - 245277号公报专利文献2 :(日本)特开2007 - 245337号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，如图7所示，在通过圆盘砂轮100来形成相对于旋转轴螺旋的槽8的前面4时，以使圆盘砂轮100对准槽8且相对于旋转轴O倾斜的状态，一边使圆盘砂轮100与槽8的前面4面接触，一边进行研磨。因此，不能够以高的自由度对槽8的前面4进行加工，使得最终得到的前面4形成为向槽8的深度方向弯曲的形状(自刀刃前端部7侧到槽8的底面为止连续弯曲的形状)。因而，与切削刃部2的直径大的部位相比，存在切削刃部2的直径小的部位的刀刃6的前角变小的倾向，具体而言，即使刀刃6的脊部6A的前角为正，刀刃6的谷部6B的前角也为负。图8是表示成形刀具I的剖面形状的图，图8 (a)是表示刀刃6的脊部6A的剖面形状的沿图7的A-A线的剖面图，图8 (b)是表示刀刃6的谷部6B的剖面形状的沿图7的B-B线的剖面图。如图8 (a)所示，刀刃6的脊部6A的前角α I为正值，但是，如图8 (b)所示，刀刃6的谷部6B的前角α 2为负值。在此，“前角”是指相对于从旋转轴O向刀刃前端部7延伸的直线L，刀刃前端部7的前面4的切线T所呈的角。这样，当刀刃6的谷部6Β的前角α 2为负值时(所谓“负”的状态)，不单是谷部6Β的切削性低，而是需要综合考虑比脊部6Α损耗得快的谷部6Β的损耗恶化时间而更换整个成形刀具I，在运行成本上也存在问题。 另外，在成形刀具I的刀刃6是相对于旋转轴O平行的直刀刃的情况下，通过一边使圆盘砂轮100与前面4面接触一边进行研磨，能够平坦地形成前面4。然而，在切削刃部2的直径大的部位(脊部6Α)和小的部位(谷部6Β)，从旋转轴O延伸到刀刃前端部7的直线L的倾斜程度不同，因此，即使前面4平坦，也会产生前角的误差。因而，期待研发一种方法，能够与成形刀具I的刀刃6的形状(螺旋刀刃还是直刀刃)无关，而使前面4的加工自由度高且任意地设定前角。并且，如上所述，如果在使圆盘砂轮100对准槽8并相对于旋转轴O倾斜的状态下，一边使圆盘砂轮100与槽8的前面4面接触一边进行研磨，则存在圆盘砂轮100的背面侧与相邻的刀刃6相互干涉的可能，因此，不得不将槽8设计为过宽。如果槽8的宽度宽，则要与该宽出的部分相应地将切削刃部2本体变粗(将直径变大)，材料费增加。另外，还考虑将槽8的的螺旋角、圆盘砂轮100的直径、所需的前角等作为输入参数，将圆盘砂轮100的研磨面优化为复杂的曲面形状，以使刀刃6的脊部6Α和谷部6Β的任意一个前角达到所需的值。但是，就该方法而言，需要针对形状不同的多种成形刀具I分别准备具有最适合的曲面形状的研磨面的圆盘砂轮100，使得成本变高。而且，即使使用该方法，也存在圆盘砂轮100的背面侧与相邻的刀刃6相互干涉的可能，因此不得不将槽8设置为过宽。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于，提供一种成形刀具的制造方法及成形刀具的研磨工具，能够使前面的加工自由度高且任意地设定前角，能够防止在研磨前面时研磨工具与相邻的刀刃相互干涉。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的成形刀具的制造方法，成形刀具的前端侧具有交替形成有刀刃与槽的切削刃部，所述切削刃部通过以旋转轴为中心旋转而进行切削，该成形刀具的制造方法的特征在于，包括沿着所述旋转轴将直径不同的脊部和谷部形成在切削刃部件上的工序；在所述切削刃部件上形成所述槽的工序；使研磨工具一边绕轴心旋转一边沿所述槽的深度方向与所述槽的侧壁线接触，以在所述槽的所述侧壁上形成前面的工序。在此，“使研磨工具与槽的侧壁线接触”是指研磨工具与槽的侧壁(前面)至少在前面的研磨完成阶段线接触即可，并不一定需要这两者从研磨的初期阶段到完成阶段总是线接触。另外，沿槽的深度方向“线接触”是指在研磨工具与槽的侧壁的接触区域，沿着槽的深度方向的接触区域的长度与其宽度相比足够大。在该成形刀具的制造方法中，由于使研磨工具一边旋转一边沿槽的深度方向与槽的侧壁线接触以形成前面，因此能够提高前面的加工自由度，任意地设定前角。并且，由于研磨时使研磨工具与槽的侧壁线接触，因此能够防止相邻的刀刃与研磨工具之间的干涉。因而，不需要将槽设定为过宽，能够与之相应地使切削刃部本身的直径变小。在上述成形刀具的制造方法的形成所述前面的工序中，优选以使铅笔状的所述研磨工具一边绕轴心旋转一边与所述侧壁线接触的状态，使所述研磨工具沿着所述槽相对于所述切削刃部件移动。通过这样使铅笔状的研磨工具一边与槽线接触一边沿着槽相对移动，能够在槽的整个长度上形成具有期望的前角的前面。另外，“铅笔状”是指使相对于轴心线对称的形状绕轴线旋转时，该形状的轮廓经过的轨迹所形成的棒状体，例如可以是圆柱状、圆锥梯形、圆柱形与圆锥梯形组合的形状(圆锥梯形柱状)，或者是以这些形状为基准的形状。在该情况下，经过所述铅笔状的所述研磨工具的轴心的剖面的轮廓可以确定为，在将其反转形状复制到所述槽的所述侧壁上时，与所述槽的深度方向上的位置无关，而使所述侧壁上的点的所述侧壁的切线与自所述旋转轴延伸到所述点的直线所呈的角度一定。·通过这样利用点群来确定铅笔状的研磨工具的轮廓，能够使切削刃部的直径大的部位(脊部)和小的部位(谷部)的前角接近为一定。或者，也可以将经过所述铅笔状的所述研磨工具轴心的剖面的轮廓确定为，在将其反转形状复制到所述槽的所述侧壁上时，从所述槽的底越接近所述刀刃的刀刃前端部，所述侧壁上的点的所述侧壁的切线与从所述旋转轴延伸到所述点的直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.17 JP 2010-1380381.一种成形刀具的制造方法，在成形刀具的前端侧具有交替形成有刀刃与槽的切削刃部，所述切削刃部通过以旋转轴为中心旋转而进行切削，该成形刀具的制造方法的特征在于，包括 沿着所述旋转轴将直径不同的脊部和谷部形成在切削刃部件上的工序； 在所述切削刃部件上形成所述槽的工序； 使研磨工具一边绕轴心旋转一边沿所述槽的深度方向与所述槽的侧壁线接触，以在所述槽的所述侧壁上形成前面的工序。2.如权利要求I所述的成形刀具的制造方法，其特征在于，在形成所述前面的工序中，以使铅笔状的所述研磨工具一边绕轴心旋转一边与所述侧壁线接触的状态，使所述研磨工具沿着所述槽相对于所述切削刃部件移动。3.如权利要求2所述的成形刀具的制造方法，其特征在于，将经过所述铅笔状的所述研磨工具轴心的剖面的轮廓确定为，在将该轮廓的反转形状复制到所述槽的所述侧壁上时，与所述槽的深度方向上的位置无关，而使所述侧壁上的点的所述侧壁的切线与自所述旋转轴延伸到所述点的直线所呈的角度一定。4.如权利要求2所述的成形刀具的制造方法，其特征在于，将经过所述铅笔状的所述研磨工具轴心的剖面的轮廓确定为，在将其反转形状复制到所述槽的所述侧壁上时，从所述槽的底越接近所述刀刃的刀刃前端部，所述侧壁上的点的所述侧壁的切线与从所述旋转轴延伸到所述点的直线所呈的角度越小。5.如权利要求3或4所述的成形刀具的制造方法，其特征在于，在形成所述前面的工序中，与所述槽的底的轮廓对应，使所述研磨工具向与所述研磨工具相对于所述切削刃部件进行相对移动的方向正交的方向位移。6.如权利要求2所述的成形刀具的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水信男，浅井明辉，户张大辅，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，有限会社新研磨机工，
类型：
国别省市：