[发明专利]铣刀和使用方法

说明书

技术领域

本公开致力于铣刀(mill)，诸如用于执行Z轴线插铣(plunging)操作的铣刀，以及使用铣刀执行插铣操作的方法。

背景技术

已知在油气工业中使用压缩机。例如，压缩机可用于将流动通过管路的油或气体加压。还已知在压缩机中使用具有相对复杂几何构造的叶轮叶片，以实现压缩机中流体的期望流动特征。已知的铣刀可通过使铣刀沿着X轴线和Y轴线平移同时沿着Z轴线插入该铣刀而用于制造叶轮叶片。这被称作Z轴线插铣操作或插入铣削。

图1A为已知的高速钢(HSS)铣刀100的侧视图，且图1B为已知铣刀100的正视图。已知的铣刀100包括在切削头150的顶表面上的顶部切削齿151，切削头150连接到沿着Z轴线延伸的轴160。通过这种布置，当马达使轴160绕Z轴线旋转时，切削头150旋转。切削头150的旋转导致由顶部切削齿151诸如从叶轮叶片去除材料。图2示出了已知的嵌入式铣刀102，其具有利用螺钉附连到轴173的齿171。

与由其它方法制造叶片相比，使用已知的铣刀100和102来制造叶轮叶片可提供一些优点。例如，已知的铣刀100和102可用于制造通过其它方法难以或不能制造的几何构造。另外，已知的铣刀100和102可在相对较短的时段去除相对较大体积的材料。

然而，存在着由使用已知的铣刀100和102导致的缺点。例如，当包括已知铣刀100或102的布置具有相对较大的套件(kit)长度例如从铣刀头到马达的长度时，在从叶轮叶片去除材料期间，已知的铣刀100和102可偏转或振动。这种偏转可导致具有不精确的几何构造的叶片。该偏转也可导致在叶轮叶片表面上令人不满意的光洁度，以及在叶片制造期间过度的噪音。

发明内容

本公开克服了已知的铣刀或使用已知铣刀的方法的上述缺点或其它缺点中的一个或更多。

根据一示例性实施例，存在着一种用于插铣工件的方法。该方法包括：旋转切削头同时使切削头沿着朝向工件的方向前移的步骤；利用设置在切削头的正面上的前齿从工件去除材料的步骤；使刀具保持器弯曲的步骤，该刀具保持器被构造成引导切削头到工件内；当切削头在工件内到达预定深度时停止切削头沿着朝向工件的方向的前移的步骤；以及在使切削头旋转的同时从工件内侧收回，使得切削头的侧齿由于刀具保持器的弯曲而从工件内侧去除材料的步骤。

根据另一示例性实施例，存在着一种用于插铣工件的方法。该方法包括：使具有前齿和侧齿的切削头旋转的步骤；使前齿和侧齿与工件的一部分碰触以从工件去除材料的步骤；使切削头沿着附到工件的X、Y和Z轴笛卡尔坐标系的Z方向前移的步骤；使附连到切削工具的刀具保持器相对于Z轴线弯曲的步骤；当切削头在工件内到达预定深度时停止切削头沿着Z轴朝向工件的前移的步骤；以及沿着Z轴线上的相反方向收回切削头使得侧齿与工件内侧接触以在前齿与工件分开时从工件去除材料的步骤。

根据又一示例性实施例，存在着一种用于插铣工件的方法。该方法包括：旋转切削头同时使切削头沿着朝向工件的方向前移的步骤；利用设置在切削头正面上的前齿从工件去除材料的步骤；使刀具保持器弯曲的步骤，该刀具保持器被构造成引导切削头到工件内；当切削头在工件内到达预定深度时停止切削头沿着朝向工件的方向的前移的步骤；在使切削头旋转的同时从工件内侧收回使得切削头的侧齿由于刀具保持器的弯曲而从工件内侧去除材料的步骤；在前移和收回切削头时维持刀具保持器的底部在相同轴线上的步骤；使刀具保持器远离由切削头所作用的孔的侧面而弯曲的步骤；以及在收回切削头时仅用侧齿作用于工件上的步骤。

附图说明

并入说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了一个或更多实施例，并且与描述一起说明这些实施例。附图未按比例绘制。在附图中：

图1A和图1B为高速钢铣刀的侧视图和正视图；

图2为嵌入式铣刀的侧视图；

图3为根据示例性实施例的铣刀的局部截面立视图；

图4为根据示例性实施例的图3的铣刀的右侧视图；

图5为根据示例性实施例沿着图4的线A-A所截取的图3的铣刀的细节图；

图6为根据示例性实施例的铣刀的顶视图；

图7为根据示例性实施例沿着图6的铣刀的线B-B所截取的铣刀的细节图；

图8为根据示例性实施例沿着图6的铣刀的线C-C所截取的铣刀的细节图；

图9为根据示例性实施例的图3的铣刀的侧表面的细节投影视图；

图10为根据示例性实施例沿着图9的线D-D所截取的铣刀的细节图；