[发明专利]一次成型连续三维曲面的非标铣刀及使用其加工的方法

说明书

技术领域

本发明涉及核设备加工刀具领域，特别是涉及一种一次成型连续三维曲面的非标铣刀及使用其加工的方法。

背景技术

目前，AP1000反应堆压力容器主要由顶盖、筒体组件、两个密封环、以及45套双头螺栓组件组成。顶盖密封面结构较为复杂，顶盖密封端面周圈均布40个凹槽。凹槽为连续三维曲面的凹槽的结构。现有的加工方式一般有两种，第一种，采用合适的标准钻头加工一个孔，孔相对于最终凹槽留有一定余量，然后采用人工旋转锉刀打磨大部分余量，最后小型磨头打磨连续三维曲面，打磨过程中不断用标准样板进行确认最终各倒角尺寸。这种机加工艺过程较为复杂，效率低，浪费人力物力。第二种，采用三轴联动的机床主轴上装夹球头铣刀，通过三维编程来实现连续三维曲面的加工。这种方法对机床要求高，制造成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种保证机加凹槽尺寸精确度并能提高机加效率的一次成型连续三维曲面的非标铣刀及使用其加工的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种一次成型连续三维曲面的非标铣刀，包括铣刀本体及在铣刀本体的一端设置的刀头，刀头上设有切削刃及排削槽，排削槽从切削刃逐渐过渡到铣刀本体外壁，刀头的端面与所要加工的三维曲面相匹配。

进一步作为本发明技术方案的改进，刀头的端面设有球面，刀头的端面还设有台阶，球面顺滑过渡至台阶。

进一步作为本发明技术方案的改进，切削刃包括主切削刃和副切削刃，主切削刃与副切削刃的夹角θ为40度～50度。

进一步作为本发明技术方案的改进，副切削刃为螺旋开口。

进一步作为本发明技术方案的改进，排削槽包括刀头顶面设有的切削排削槽和铣刀本体外壁设有的侧面排削槽，切削排削槽的倾斜角度α大于侧面排削槽的倾斜角度β。

进一步作为本发明技术方案的改进，排削槽为两条并对称设置在刀头上。

一种使用一次成型连续三维曲面的非标铣刀加工的方法，包括以下步骤：

a、加工密封平面的余量；

b、采用铣刀一次连续加工三维曲面。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤a中采用立车车削方式加工密封平面的余量。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤b中，可先采用钻头对预加工的凹槽中心区域进行定位加工。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤a和步骤b的加工过程中均对加工表面喷注冷却液。

本发明的有益效果：此一次成型连续三维曲面的非标铣刀及使用其加工的方法，设有的刀头端面与所要加工的三维曲面相匹，使得可以一次成型三维曲面，在保证机加凹槽尺寸精确度基础上，能大大提高机加效率，且刀具成本低、更换方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例所述刀头俯视图；

图2是沿图1中A-A线旋转剖视图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明为一种一次成型连续三维曲面的非标铣刀，包括铣刀本体1及在铣刀本体1的一端设置的刀头，刀头上设有切削刃及排削槽4，排削槽4从切削刃逐渐过渡到铣刀本体1外壁，刀头的端面与所要加工的三维曲面相匹配。

作为本发明优选的实施方式，刀头的端面设有球面2，刀头的端面还设有台阶3，球面2顺滑过渡至台阶3。

铣刀本体1的直径为Φ25mm,长度为105mm,刀头的端面设有球面2尺寸为SR10.5mm，球面2的高度为6.4mm。球面2与台阶3连接处倒角R3mm。

作为本发明优选的实施方式，切削刃包括主切削刃和副切削刃，主切削刃与副切削刃的夹角θ为40度～50度。

作为本发明优选的实施方式，副切削刃为螺旋开口。

作为本发明优选的实施方式，排削槽4包括刀头顶面设有的切削排削槽和铣刀本体1外壁设有的侧面排削槽，切削排削槽的倾斜角度α大于侧面排削槽的倾斜角度β。侧面排削槽的高度为20mm。

切削排削槽的倾斜角度α为40度～60度，侧面排削槽的倾斜角度β为12度～23度。

作为本发明优选的实施方式，排削槽4为两条并对称设置在刀头上。

作为本发明优选的实施方式，铣刀本体1覆有刀具耐磨层，耐磨层为采用物理气相沉积方法制备的TiALN涂层，铣刀本体1的材质为钨系高速钢。

一种使用一次成型连续三维曲面的非标铣刀加工的方法，包括以下步骤：

a、加工密封平面的余量；

b、采用铣刀一次连续加工三维曲面。