[发明专利]一种用于汽轮机叶片粗加工的高效球头铣刀加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及铣刀加工方法领域，一种用于汽轮机叶片粗加工的高效球头铣刀加工方法。

背景技术

R6硬质合金球头铣刀是加工汽轮机叶片外形中一种粗加工刀具，原R6硬质合金球头铣刀外形如图1至图4所示，原刀具前角为6°，第一后角为15°，第二后角为45°，刃外圆刃带宽度为0.25mm，刀具螺旋角为25°，切削刃长为65mm。

在用于汽轮机叶片粗加工时，此刀具消耗量大，加工效率低，无法满足粗加工的要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的R6硬质合金球头铣刀在用于汽轮机叶片粗加工时，此刀具消耗量大，加工效率低的缺点，而提出一种用于汽轮机叶片粗加工的高效球头铣刀加工方法，其特征在于，包括：

步骤一、操作线切割机床，将硬质合金棒料按照刀具长度割断待用；

步骤二、操作外圆磨床，将步骤一中割断后的硬质合金棒按照4°角度装夹，并磨削出刀具为4°的锥度外圆；

步骤三、操作刀具磨床，将硬质合金棒磨削至R8球头；

步骤四、操作数控刀具磨床，利用第一砂轮磨削刀槽，砂轮与刀具间的倾斜角度为2°，从球头部分磨至距球头端面95mm处为止。

步骤五、操作数控刀具磨床，利用第二砂轮磨削球头部分端齿容屑槽；

步骤六、利用CAD软件绘制四条切削刃的波刃型线，使四个齿的波刃型线交错分布，绘制结束后以.dxf格式保存文件，并输入至数控刀具磨床的刀具程序中；

步骤七、操作数控刀具磨床，调用程序中的波刃型线，利用第三砂轮，磨削球头部分及圆周齿的波刃及其后刀面；

步骤八、刀具磨床，磨削刀柄部倒角1.5×45°；

步骤九、刀具进行钝化处理。

本发明的有益效果为：1、本方法生产出的铣刀针对汽轮机叶片的部件材质及粗加工状况，减小了前角和后角，使切削刃变厚，增加刀具强度。2、将切削刃改进为波刃型，能够起到分屑效果，减小切削抗力，提高加工效率、延长刀具使用寿命。3、在用于汽轮机叶片粗加工时，加工效率的提高30％，刀具使用寿命提高一倍。

附图说明

图1为现有技术的球头铣刀的主视图；

图2为现有技术的球头铣刀的左视图；即沿着图1中C向观测的视图；

图3为现有技术的球头铣刀的刃外圆韧带的局部放大图；

图4为图1的现有技术的球头铣刀在A-A方向的剖面图；

图5为使用本发明的方法制作出的球头铣刀的主视图；R6表示球头半径为6mm；θ为切削刃的刃部圆周齿螺旋角；L1为切削刃长度；L2为容屑槽长度；L3为整个球头铣刀(包括柄部)的长度；

图6为使用本发明的方法制作出的球头铣刀的左视图；即沿着图1中C向观测的视图；R1表示圆弧部分对应的圆的半径是1mm；R2表示圆弧部分对应的圆的半径是2mm；w表示切削刃的刃外圆刃带宽度；

图7为使用本发明的方法制作出的球头铣刀的刃外圆韧带的局部放大图；α表示切削刃的前角；β表示切削刃的第一后角；γ表示第二后角；

图8为图5的球头铣刀在A-A方向的剖面图；

图9为使用本发明的方法制作出的球头铣刀的波形刃的波长和波深的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的用于汽轮机叶片粗加工的高效球头铣刀加工方法，其特征在于，包括：

步骤一、操作线切割机床，将硬质合金棒料按照刀具长度割断待用。即后续的磨削加工均是在本步骤中得到的硬质合金棒料上完成的。

步骤二、操作外圆磨床，将步骤一中割断后的硬质合金棒按照4°角度装夹，并磨削出刀具为4°的锥度外圆。4°为合金棒的轴线和磨床工作面的夹角。

步骤三、操作刀具磨床，将硬质合金棒磨削至R8球头。本发明的最终目的是制作出R6球头，本步骤磨削至R8是为了流出精磨削余量。

步骤四、操作数控刀具磨床，利用第一砂轮磨削刀槽，砂轮与刀具间的倾斜角度为2°，从球头部分磨至距球头端面95mm处为止。

步骤五、操作数控刀具磨床，利用第二砂轮磨削球头部分端齿容屑槽。

步骤六、利用CAD软件绘制四条切削刃的波刃型线，使四个齿的波刃型线交错分布，绘制结束后以.dxf格式保存文件，并输入至数控刀具磨床的刀具程序中。

步骤七、操作数控刀具磨床，调用程序中的波刃型线，利用第三砂轮，磨削球头部分及圆周齿的波刃及其后刀面。

步骤八、刀具磨床，磨削刀柄部倒角1.5×45°。

步骤九、刀具进行钝化处理。