用于机匣加工外表面圆柱凸台的刀具制造技术

一种用于机匣加工外表面圆柱凸台的刀具。一对弧形的转接板对称的分布在铣刀刀体一端的端面，并且两个转接板的凹弧面相对。第一镗槽刀片安装在一个转接板的端头处，第二镗槽刀片安装在另一个转接板的端头处；所述铣刀刀体的内孔用于通冷却液。各转接板的一侧表面为平直面，另一侧表面的一端为弧面，使该端端面的面积增大，以增加各转接板与铣刀刀体连接的可靠性。本实用新型专利技术一次装夹即可实现对机匣外表面相邻圆柱凸台之间、凸台与机匣外表面上其它结构实体之间形成的狭窄区域、圆柱凸台根部与机匣外表面形成的转接圆弧的加工，减少了加工刀具的种类，加工过程中无需换刀，提高加工效率的同时还避免了刀具断裂给零件质量带来的威胁，简化了加工流程。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于航空发动机机匣外表面圆柱凸台机械加工用。
技术介绍
目前，航空发动机机匣外表面上设计有大量圆柱凸台，在圆柱凸台的轴线上加工有精密孔或螺纹孔，通常用于安装可调叶片和管路、传感器等零件。相邻圆柱凸台之间、凸台与机匣外表面上其它结构实体之间形成的狭窄区域、圆柱凸台根部与机匣外表面形成的转接圆弧的加工，目前加工方法是首先采用直径大于12mm的圆柱立铣刀粗加工去除凸台周围大部分余量，其次用直径小于凸台间隙的铣刀环绕凸台加工出凸台外圆表面，最后采用球头铣刀加工凸台根部与机匣外表面的转接圆弧(具体如图1所示)。采用上述方法加工机匣外表面圆柱凸台时，需要的刀具种类多、更换频繁，加工效率低。而且，加工相邻圆柱凸台或凸台与机匣外圆柱面上其它结构实体之间形成的狭窄区域时，由于刀具直径受到限制，材料去除速率低，且刀具容易发生折断，严重制约此类机匣零件的加工效率和质量稳定性。检索国内外的专利文献和论文数据库，尚未发现与本专利技术接近的现有技术。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的影响产品加工效率和质量稳定性的不足，本专利技术提出了一种用于机匣加工外表面圆柱凸台的刀具。本专利技术包括铣刀刀体、一对转接板、第一镗槽刀片和第二镗槽刀片。一对弧形的转接板对称的分布在铣刀刀体一端的端面，并且两个转接板的凹弧面相对。第一镗槽刀片安装在一个转接板的端头处，第二镗槽刀片安装在另一个转接板的端头处；所述铣刀刀体的内孔用于通冷却液。铣刀刀体的外径与安装在机床主轴上的刀柄内孔尺寸相配合。转接板的外径小于被加工圆柱凸台的半径与相邻圆柱凸台之间的间隙之和2_ ;转接板的内径大于被加工凸台的外径2_。转接板的高度大于被加工圆柱凸台高度6_。弧形转接板为与铣刀刀体的曲率相同的1/4圆。各转接板的一侧表面为平直面，另一侧表面的一端为弧面，使该端端面的面积增大，以增加各转接板与铣刀刀体连接的可靠性。所述各转接板平直侧表面的端头处均有凹槽，第一镗槽刀片和第二镗槽刀片分别安装在所述凹槽内，并使安装后的第一镗槽刀片的回转半径大于转接板的外径，并且所述第一镗槽刀片的回转半径小于被加工圆柱凸台的半径与相邻圆柱凸台之间最小间隙之和1_。第二Il槽刀片的回转半径等于被加工圆柱凸台的半径。由于本专利技术采取的上述技术方案，一次装夹即可实现对机匣外表面相邻圆柱凸台之间、凸台与机匣外表面上其它结构实体之间形成的狭窄区域、圆柱凸台根部与机匣外表面形成的转接圆弧的加工，减少了加工刀具的种类，加工过程中无需换刀，提高加工效率的同时还避免了刀具断裂给零件质量带来的威胁，简化了加工流程，有效解决生产现场的加工技术难题。本专利技术实现了对相邻圆柱凸台之间、凸台与机匣外表面上其它结构实体之间形成的狭窄区域、圆柱凸台根部与机匣外表面形成的转接圆弧的加工，解决了生产现场加工技术难题。提高机匣的加工效率、加工质量，降低生产成本，实现精益生产。采用本专利技术加工机匣外表面圆柱凸台时，将端面车槽刀的刀片安装在按照机匣外表面圆柱凸台结构和尺寸设计制造的铣刀刀杆上，在加工凸台之间狭窄区域时改变了原来整体圆柱铣刀围绕凸台周围区域进行铣削的运动轨迹，而是利用铣刀上的两个刀齿环绕圆柱凸台运动，机匣外表面上的圆柱凸台在加工过程中始终位于中空结构的铣刀刀杆内，并加工到最终尺寸。本专利技术巧妙地将断续的铣削运动转换成连续的车削运动，材料去除效率显著提升。同时该专利技术的增加了加工特定特征刀具的刚性，刀具系统可以承受更大的切削力，从而可以采用更大的切削深度和切削宽度，进一步提高材料去除效率。机匣外表面圆柱凸台加工刀具设计及应用的探索成功，优化了机匣外表面圆柱凸台的加工流程，提高了机匣的加工效率和加工质量，降低了生产成本，实现了精益生产，为产品的按时交付奠定了良好基础。本专利技术已在多种型号的航空发动机机匣加工中得到应用，取得了良好的经济和社会效益。以某机前机匣组件为例进行描述。机匣零件材料ICrllNi2W2MoV，机匣外表面上有150个高度为16.4mm,直径为18.5mm的圆柱凸台，相邻圆柱凸台之间最小间隙为6.7mm。机匣外表面圆柱凸台加工原采用￠6整体合金刀具，切削线速度80m/min，切削宽度6mm,切削深度0.5mm,切削进给速度340mm/min,材料去除速率约为lcm3/min,加工时间约为IlOOmin,刀具寿命为30min。按照400元/把计算,刀具成本共计约1.4万元。采用本专利技术加工机匣外表面圆柱凸台，切削线速度80m/min,切削进给速度70mm/min，材料去除速率达到35cmVmin，考虑退刀时间，实际加工时间为47min，刀具寿命为30min。加工需第一镗槽刀 片和第二镗槽刀片共4片，按60元/片，刀片成本为240元，力口上刀杆正常磨损使用费用60元，刀具成本共计约为300元。采用本专利技术加工机匣外表面圆柱凸台，加工时间缩短约lOOOmin，刀具成本降低约1.37万元，提高了加工效率和加工质量，降低了生产成本，表面质量达到工艺设计要求，效果显著。附图说明图1是机匣外表面圆柱凸台及原加工刀具结构示意图，其中，图1a是主视图，图1b是俯视图。图2是本专利技术二维不意图，其中，图2a是正视图，图2b是将图2a旋转后的不意图。图3是铣刀刀体三维示意图，其中，图3a是正视图，图3b是将图3a旋转后的示意图。图4本专利技术的应用实例示意图。图中:1.铣刀刀体2.第一镗槽刀片3.螺钉4.第二镗槽刀片5.整体硬质合金刀具6.机匣外表面圆柱凸台具体实施方式本实施例是一种用于机匣加工外表面圆柱凸台的刀具,包括统刀刀体1、第一Il槽刀片2、螺钉3、第二镗槽刀片4。本实施例中，铣刀刀体I的材质为结构钢。所述铣刀刀体I为有内孔的杆状，所述的内孔用于通冷却液。在所述铣刀刀体I 一端的端面有一对弧形的转接板7，其中一个转接板7的端头处安装有第一镗槽刀片2，另一个转接板7的端头处安装有第二镗槽刀片4，并且所述第一镗槽刀片2与第二镗槽刀片4均位于所处转接板平直面的端头处。所述一对转接板7对称的分布在铣刀刀体I的端面，并使两个转接板的凹弧面相对。铣刀刀体I的外径与安装在机床主轴上的刀柄内孔尺寸相配合。转接板的外径小于被加工圆柱凸台的半径与相邻圆柱凸台之间的间隙之和2_ ;转接板的内径大于被加工凸台的外径2_。转接板的高度大于被加工圆柱凸台高度6_。所述弧形转接板7的曲率与铣刀刀体I的曲率相同，为1/4圆。各转接板7的一侧表面为平直面，另一侧表面的一端为弧面，使该端端面的面积增大，并且各转接板7侧表面为弧面一端的端面与铣刀刀体I的端面结合，通过增大的该端端面面积增加各转接板7与铣刀刀体I连接的可靠性。所述各转接板7平直的侧表面的端头处均有用于安装第一镗槽刀片2或第二镗槽刀片4的凹槽。该凹槽的形状与所安装的第一镗槽刀片2或第二镗槽刀片4的形状相同，第一镗槽刀片2和第二镗槽刀片4分别通过螺钉3安装在所述凹槽内，并使安装后的第一镗槽刀片2的回转半径大于转接板7的外径，并且所述第一镗槽刀片2的回转半径小于被加工圆柱凸台的半径与相邻圆柱凸台之间最小间隙之和1mm。第二Il槽刀片4的回转半径等于被加工圆柱凸台的半径。所述各转接板7与铣刀刀体I整体加工而成。所述的第一镗槽刀片2和第二镗槽刀片4均采用标准件。第一镗槽刀片2和第二镗槽刀片4材料根据零件材料选用带有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机匣加工外表面圆柱凸台的刀具，其特征在于，包括铣刀刀体、一对转接板、第一镗槽刀片和第二镗槽刀片；一对弧形的转接板对称的分布在铣刀刀体一端的端面，并且两个转接板的凹弧面相对；第一镗槽刀片安装在一个转接板的端头处，第二镗槽刀片安装在另一个转接板的端头处；所述铣刀刀体的内孔用于通冷却液；铣刀刀体的外径与安装在机床主轴上的刀柄内孔尺寸相配合；转接板的外径小于被加工圆柱凸台的半径与相邻圆柱凸台之间的间隙之和2mm；转接板的内径大于被加工凸台的外径2mm；转接板的高度大于被加工圆柱凸台高度6mm。

【技术特征摘要】
1.一种用于机匣加工外表面圆柱凸台的刀具，其特征在于，包括铣刀刀体、一对转接板、第一镗槽刀片和第二镗槽刀片；一对弧形的转接板对称的分布在铣刀刀体一端的端面，并且两个转接板的凹弧面相对；第一镗槽刀片安装在一个转接板的端头处，第二镗槽刀片安装在另一个转接板的端头处；所述铣刀刀体的内孔用于通冷却液；铣刀刀体的外径与安装在机床主轴上的刀柄内孔尺寸相配合；转接板的外径小于被加工圆柱凸台的半径与相邻圆柱凸台之间的间隙之和2_ ;转接板的内径大于被加工凸台的外径2_ ;转接板的高度大于被加工圆柱凸台高度6_。2.如权利要求1所述用于机匣加工外...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，刘智武，李金龙，刘军团，刘秀梅，高珺梅，唐小平，周峰，
申请(专利权)人：西安航空动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61