[发明专利]一种用于加工叶片缘板面及转接面的精加工铣刀

说明书

技术领域

本发明属于一叶片加工技术领域，具体涉及一种用于加工叶片缘板面和圆弧转接 R面的精加工铣刀。

背景技术

叶片是航空发动机、燃气轮机必不可少最为重要的零件之一。航空发动机的叶片 一般包括叶身、缘板和榫头几部分(见附图10、11)，形状十分复杂。叶片缘板与榫 头相连接的缘板榫头转接R面(4)和缘板度面(5)，以及叶片缘板与叶身相连接的 缘板叶型转接R面(6)和缘板榫高面(7)，均需要采用数控铣床进行精加工。传统 的缘板榫头转接R面与缘板度面，以及缘板叶型转接R面和缘板榫高面，均是采用 球头铣刀或锥度球头铣刀分层铣削加工，即一层一层地铣削加工至设计尺寸，其刀具 球头R小于待加工零件实际转接面R的尺寸。由于采用分层切削方式加工，导致存 在以下不足：(1)分层切削方式的加工时间长，加工效率低；(2)分层切削加工致使 刀具磨损时间长，刀具有效加工寿命短，加工成本高；(3)采用分层切削方式进行加 工，层与层间存在切屑残留，易导致零件表面损伤，加工质量差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型结构的用于加工叶片榫高 面及转接面的精加工铣刀，以实现叶片缘板榫高面和转接面一刀加工成型，提高加工 质量、效率和铣刀的寿命，降低加工成本。

本发明提供的用于加工叶片榫高面及转接面的精加工铣刀，由同轴线的铣削刀头 和刀柄构成，其特征在于，铣削刀头的前端为球面，后面与球面相接的部分为直径逐 渐增大的锥形体，铣削刀头体上绕铣刀轴线等角度分布有4～8条刃口型线为螺旋线的 刀齿，每条刀齿刃口上均匀分布有断屑槽，且各条刀齿刃口上的断屑槽位于刃口回转 型线的不同位置，刀齿的刃口型线回转面与被加工叶片缘板榫高面和缘板叶型转接R 面的形状相匹配，或与被加工叶片缘板度面和缘板榫头转接R面的形状相匹配。

由同轴线的铣削刀头和刀柄构成，所述铣削刀头，其前端为球面，后面与球面相 接的部分为直径逐渐增大的锥形体，铣削刀头体上绕铣刀轴线等角度分布有4～8条刃 口型线为螺旋线的刀齿，刀齿的刃口型线回转面与被加工叶片榫高面与叶型面之间的 转接面形状相匹配，每条刀齿刃口上均匀分布有断屑槽，且各条刀齿刃口上的断屑槽 位于刃口回转型线的不同位置。

为了更好地实现本发明的目的，可在上述技术方案的基础上进一步采取下述技术 措施。下述各项技术措施，可单独采取，也可组合采取，甚至一般采取。

在本发明的上述技术方案中，优先采用刀头体上绕中心线等角度分布4、6或8 条刃口型线为螺旋线的刀齿，刀齿为偶数条且两两对称设置，对称设置的两条刀齿， 其齿尖刃口对心。

在本发明的上述技术方案中，螺旋型线刃口的刀齿，其刃口型线的螺旋角α优先 控制在15°～45°的范围；进一步控制在25°～35°的范围。

在本发明的上述技术方案中，各条刀齿刃口上的断屑槽其位置优先设计成依次相 连呈螺旋形；进一步优先设计成，各条刀齿刃口上的断屑槽在刀齿刃口型线回转重合 轮廓线上呈均匀分布，以减小切削力，提高铣削稳定性和加工效率。断削槽的数量由 刀齿的齿数、刀齿的刃长、断削槽的槽宽等因素综合考虑确定。

在本发明的上述技术方案中，所述断屑槽可采用A型结构的断屑槽，即断屑槽 的断面型线由内凹R1圆弧和与内凹R1圆弧相切连接的两外凸R1圆弧构成，两外凸 R1圆弧的另一端与刃口型线相切连接，圆弧R1不大于1.5mm，槽深H不大1.5mm。 也可用B型结构的断屑槽，即断屑槽的断面型线由中间内凹圆弧R2和与内凹圆弧 R2相切连接的两直线边构成，两直线边的另一端与刃口型线相连接，圆弧R2为 0.5～1.0mm，两直线边与刃口型线的夹角γ1、γ2不大于30°，槽深H不大1.5mm。

在本发明的上述技术方案中，刀齿刀刃最好设计有两个后角，形成刀刃的第一后 角β1为6°～12°，作为刀齿主体后角的第二后角β2为10°～20°，且第二后角β2 比第一后角β1大4°～8°。

在本发明的上述技术方案中，铣削刀头前端球面R3由被加工叶片缘板叶型转接 R面或缘板榫头转接R面(4)的尺寸确定，铣削刀齿的齿高L由被加工零件最大榫 高面的宽度确定，刀头锥形部分的锥角为1°至10°。

在本发明的上述技术方案中，所述刀头体可采用高速钢或硬质合金制作。

本发明提供的所述精加工铣刀与现有技术的用于加工叶片缘板面及转接面的精 加工铣刀相比，具有以下有益的技术效果：