用于機匣加工外表面圓柱凸臺的刀具制造技術

一種用于機匣加工外表面圓柱凸臺的刀具。一對弧形的轉接板對稱的分布在銑刀刀體一端的端面，并且兩個轉接板的凹弧面相對。第一鏜槽刀片安裝在一個轉接板的端頭處，第二鏜槽刀片安裝在另一個轉接板的端頭處；所述銑刀刀體的內孔用于通冷卻液。各轉接板的一側表面為平直面，另一側表面的一端為弧面，使該端端面的面積增大，以增加各轉接板與銑刀刀體連接的可靠性。本實用新型專利技術一次裝夾即可實現對機匣外表面相鄰圓柱凸臺之間、凸臺與機匣外表面上其它結構實體之間形成的狹窄區域、圓柱凸臺根部與機匣外表面形成的轉接圓弧的加工，減少了加工刀具的種類，加工過程中無需換刀，提高加工效率的同時還避免了刀具斷裂給零件質量帶來的威脅，簡化了加工流程。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術創造屬于航空發動機機匣外表面圓柱凸臺機械加工用。
技術介紹
目前，航空發動機機匣外表面上設計有大量圓柱凸臺，在圓柱凸臺的軸線上加工有精密孔或螺紋孔，通常用于安裝可調葉片和管路、傳感器等零件。相鄰圓柱凸臺之間、凸臺與機匣外表面上其它結構實體之間形成的狹窄區域、圓柱凸臺根部與機匣外表面形成的轉接圓弧的加工，目前加工方法是首先采用直徑大于12mm的圓柱立銑刀粗加工去除凸臺周圍大部分余量，其次用直徑小于凸臺間隙的銑刀環繞凸臺加工出凸臺外圓表面，最后采用球頭銑刀加工凸臺根部與機匣外表面的轉接圓弧(具體如圖1所示)。采用上述方法加工機匣外表面圓柱凸臺時，需要的刀具種類多、更換頻繁，加工效率低。而且，加工相鄰圓柱凸臺或凸臺與機匣外圓柱面上其它結構實體之間形成的狹窄區域時，由于刀具直徑受到限制，材料去除速率低，且刀具容易發生折斷，嚴重制約此類機匣零件的加工效率和質量穩定性。檢索國內外的專利文獻和論文數據庫，尚未發現與本專利技術接近的現有技術。
技術實現思路
為克服現有技術中存在的影響產品加工效率和質量穩定性的不足，本專利技術提出了一種用于機匣加工外表面圓柱凸臺的刀具。本專利技術包括銑刀刀體、一對轉接板、第一鏜槽刀片和第二鏜槽刀片。一對弧形的轉接板對稱的分布在銑刀刀體一端的端面，并且兩個轉接板的凹弧面相對。第一鏜槽刀片安裝在一個轉接板的端頭處，第二鏜槽刀片安裝在另一個轉接板的端頭處；所述銑刀刀體的內孔用于通冷卻液。銑刀刀體的外徑與安裝在機床主軸上的刀柄內孔尺寸相配合。轉接板的外徑小于被加工圓柱凸臺的半徑與相鄰圓柱凸臺之間的間隙之和2_ ;轉接板的內徑大于被加工凸臺的外徑2_。轉接板的高度大于被加工圓柱凸臺高度6_。弧形轉接板為與銑刀刀體的曲率相同的1/4圓。各轉接板的一側表面為平直面，另一側表面的一端為弧面，使該端端面的面積增大，以增加各轉接板與銑刀刀體連接的可靠性。所述各轉接板平直側表面的端頭處均有凹槽，第一鏜槽刀片和第二鏜槽刀片分別安裝在所述凹槽內，并使安裝后的第一鏜槽刀片的回轉半徑大于轉接板的外徑，并且所述第一鏜槽刀片的回轉半徑小于被加工圓柱凸臺的半徑與相鄰圓柱凸臺之間最小間隙之和1_。第二Il槽刀片的回轉半徑等于被加工圓柱凸臺的半徑。由于本專利技術采取的上述技術方案，一次裝夾即可實現對機匣外表面相鄰圓柱凸臺之間、凸臺與機匣外表面上其它結構實體之間形成的狹窄區域、圓柱凸臺根部與機匣外表面形成的轉接圓弧的加工，減少了加工刀具的種類，加工過程中無需換刀，提高加工效率的同時還避免了刀具斷裂給零件質量帶來的威脅，簡化了加工流程，有效解決生產現場的加工技術難題。本專利技術實現了對相鄰圓柱凸臺之間、凸臺與機匣外表面上其它結構實體之間形成的狹窄區域、圓柱凸臺根部與機匣外表面形成的轉接圓弧的加工，解決了生產現場加工技術難題。提高機匣的加工效率、加工質量，降低生產成本，實現精益生產。采用本專利技術加工機匣外表面圓柱凸臺時，將端面車槽刀的刀片安裝在按照機匣外表面圓柱凸臺結構和尺寸設計制造的銑刀刀桿上，在加工凸臺之間狹窄區域時改變了原來整體圓柱銑刀圍繞凸臺周圍區域進行銑削的運動軌跡，而是利用銑刀上的兩個刀齒環繞圓柱凸臺運動，機匣外表面上的圓柱凸臺在加工過程中始終位于中空結構的銑刀刀桿內，并加工到最終尺寸。本專利技術巧妙地將斷續的銑削運動轉換成連續的車削運動，材料去除效率顯著提升。同時該專利技術的增加了加工特定特征刀具的剛性，刀具系統可以承受更大的切削力，從而可以采用更大的切削深度和切削寬度，進一步提高材料去除效率。機匣外表面圓柱凸臺加工刀具設計及應用的探索成功，優化了機匣外表面圓柱凸臺的加工流程，提高了機匣的加工效率和加工質量，降低了生產成本，實現了精益生產，為產品的按時交付奠定了良好基礎。本專利技術已在多種型號的航空發動機機匣加工中得到應用，取得了良好的經濟和社會效益。以某機前機匣組件為例進行描述。機匣零件材料ICrllNi2W2MoV，機匣外表面上有150個高度為16.4mm,直徑為18.5mm的圓柱凸臺，相鄰圓柱凸臺之間最小間隙為6.7mm。機匣外表面圓柱凸臺加工原采用￠6整體合金刀具，切削線速度80m/min，切削寬度6mm,切削深度0.5mm,切削進給速度340mm/min,材料去除速率約為lcm3/min,加工時間約為IlOOmin,刀具壽命為30min。按照400元/把計算,刀具成本共計約1.4萬元。采用本專利技術加工機匣外表面圓柱凸臺，切削線速度80m/min,切削進給速度70mm/min，材料去除速率達到35cmVmin，考慮退刀時間，實際加工時間為47min，刀具壽命為30min。加工需第一鏜槽刀 片和第二鏜槽刀片共4片，按60元/片，刀片成本為240元，力口上刀桿正常磨損使用費用60元，刀具成本共計約為300元。采用本專利技術加工機匣外表面圓柱凸臺，加工時間縮短約lOOOmin，刀具成本降低約1.37萬元，提高了加工效率和加工質量，降低了生產成本，表面質量達到工藝設計要求，效果顯著。附圖說明圖1是機匣外表面圓柱凸臺及原加工刀具結構示意圖，其中，圖1a是主視圖，圖1b是俯視圖。圖2是本專利技術二維不意圖，其中，圖2a是正視圖，圖2b是將圖2a旋轉后的不意圖。圖3是銑刀刀體三維示意圖，其中，圖3a是正視圖，圖3b是將圖3a旋轉后的示意圖。圖4本專利技術的應用實例示意圖。圖中:1.銑刀刀體2.第一鏜槽刀片3.螺釘4.第二鏜槽刀片5.整體硬質合金刀具6.機匣外表面圓柱凸臺具體實施方式本實施例是一種用于機匣加工外表面圓柱凸臺的刀具,包括統刀刀體1、第一Il槽刀片2、螺釘3、第二鏜槽刀片4。本實施例中，銑刀刀體I的材質為結構鋼。所述銑刀刀體I為有內孔的桿狀，所述的內孔用于通冷卻液。在所述銑刀刀體I 一端的端面有一對弧形的轉接板7，其中一個轉接板7的端頭處安裝有第一鏜槽刀片2，另一個轉接板7的端頭處安裝有第二鏜槽刀片4，并且所述第一鏜槽刀片2與第二鏜槽刀片4均位于所處轉接板平直面的端頭處。所述一對轉接板7對稱的分布在銑刀刀體I的端面，并使兩個轉接板的凹弧面相對。銑刀刀體I的外徑與安裝在機床主軸上的刀柄內孔尺寸相配合。轉接板的外徑小于被加工圓柱凸臺的半徑與相鄰圓柱凸臺之間的間隙之和2_ ;轉接板的內徑大于被加工凸臺的外徑2_。轉接板的高度大于被加工圓柱凸臺高度6_。所述弧形轉接板7的曲率與銑刀刀體I的曲率相同，為1/4圓。各轉接板7的一側表面為平直面，另一側表面的一端為弧面，使該端端面的面積增大，并且各轉接板7側表面為弧面一端的端面與銑刀刀體I的端面結合，通過增大的該端端面面積增加各轉接板7與銑刀刀體I連接的可靠性。所述各轉接板7平直的側表面的端頭處均有用于安裝第一鏜槽刀片2或第二鏜槽刀片4的凹槽。該凹槽的形狀與所安裝的第一鏜槽刀片2或第二鏜槽刀片4的形狀相同，第一鏜槽刀片2和第二鏜槽刀片4分別通過螺釘3安裝在所述凹槽內，并使安裝后的第一鏜槽刀片2的回轉半徑大于轉接板7的外徑，并且所述第一鏜槽刀片2的回轉半徑小于被加工圓柱凸臺的半徑與相鄰圓柱凸臺之間最小間隙之和1mm。第二Il槽刀片4的回轉半徑等于被加工圓柱凸臺的半徑。所述各轉接板7與銑刀刀體I整體加工而成。所述的第一鏜槽刀片2和第二鏜槽刀片4均采用標準件。第一鏜槽刀片2和第二鏜槽刀片4材料根據零件材料選用帶有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于機匣加工外表面圓柱凸臺的刀具，其特征在于，包括銑刀刀體、一對轉接板、第一鏜槽刀片和第二鏜槽刀片；一對弧形的轉接板對稱的分布在銑刀刀體一端的端面，并且兩個轉接板的凹弧面相對；第一鏜槽刀片安裝在一個轉接板的端頭處，第二鏜槽刀片安裝在另一個轉接板的端頭處；所述銑刀刀體的內孔用于通冷卻液；銑刀刀體的外徑與安裝在機床主軸上的刀柄內孔尺寸相配合；轉接板的外徑小于被加工圓柱凸臺的半徑與相鄰圓柱凸臺之間的間隙之和2mm；轉接板的內徑大于被加工凸臺的外徑2mm；轉接板的高度大于被加工圓柱凸臺高度6mm。

【技術特征摘要】
1.一種用于機匣加工外表面圓柱凸臺的刀具，其特征在于，包括銑刀刀體、一對轉接板、第一鏜槽刀片和第二鏜槽刀片；一對弧形的轉接板對稱的分布在銑刀刀體一端的端面，并且兩個轉接板的凹弧面相對；第一鏜槽刀片安裝在一個轉接板的端頭處，第二鏜槽刀片安裝在另一個轉接板的端頭處；所述銑刀刀體的內孔用于通冷卻液；銑刀刀體的外徑與安裝在機床主軸上的刀柄內孔尺寸相配合；轉接板的外徑小于被加工圓柱凸臺的半徑與相鄰圓柱凸臺之間的間隙之和2_ ;轉接板的內徑大于被加工凸臺的外徑2_ ;轉接板的高度大于被加工圓柱凸臺高度6_。2.如權利要求1所述用于機匣加工外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉明星，劉智武，李金龍，劉軍團，劉秀梅，高珺梅，唐小平，周峰，
申請(專利權)人：西安航空動力股份有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西;61