[发明专利]台阶后刀面转子成型铣刀及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种透平机械的专用刀具，尤其是一种台阶后刀面转子成型铣刀及其加工工艺，适合于转子轮槽型线加工。

背景技术

目前，不论是国内还是国外的转子轮槽型线加工中，主要使用的是整体或者对焊结构的高速钢铣刀。其主要原因是透平机械转子造价昂贵，轮槽的型线复杂，型线面精度及粗糙度要求高。其型线表面不允许出现任何质量问题。同时由于整体硬质合金铣刀不易做到型线刀具所需要的直径，或者就算是做到了所需要的直径，其价格也是极为昂贵，再者硬质合金刀具刃口无法做到非常锋利，对于对于这种材料的加工是非常不利的。而高速钢铣刀价格相对来说较为便宜，同时其具有良好的红硬性及韧性，在铣削加工中不容易出现刀具折断及崩刃现象，容易达到转子型线面苛刻的表面质量要求，所以在该领域应用广泛。

加工该类型线的铣刀一般在制造时将整个后刀面进行磨削加工，而根据刀具的大小不同，后刀面宽度从3mm到50mm以上，导致整个刀具的制造时间很长，严重耽误生产周期。同时由于后刀面磨削面积较大，导致整个磨削时间长，型线砂轮磨损较大，不容易保证转子铣刀的精度。假如采用加大铲背量进行粗加工虽然能减少精磨时磨削面的长度，但无法做到后刀面的理想长度，而且加大铲背量后，由于阿基米德螺旋线的特点，在铣刀的最小直径处磨削较多，导致最小齿处强度很差，容易造成铣刀小头断裂，造成事故。

而转子轮槽型线的宽度具有较严格的公差要求，导致所有该类铣刀不具有修磨价值或者修磨次数较少，全部加工出的后刀面并没有完全发挥出效用，是一种浪费。

发明内容

本发明的目的之一是克服上述现有技术的不足，对其结构进行改进，设计出一种台阶后刀面转子成型铣刀。

本发明的目的之二是解决这种铣刀的加工工艺，生产出这种转子成型铣刀。

本发明的目的是这样实现：通过对转子轮槽型线分析，确定该铣刀在正常使用条件下的修磨次数，在此基础上稍微增加后刀面的宽度，以保证刀具刃口有足够的强度，其余不需要的后刀面进行预先处理，保证在后刀面进行磨削加工时，不再加工该位置。由于后刀面的磨削面积少了，刀具磨削效率大大提高，同时刀具后刀面磨削量少，砂轮型线的精度就能保持得更久，同一砂轮的使用时间增加，进一步提高了效率和刀具的精度。

本发明的积极效果是：通过上述改进，提高了转子轮槽铣刀的生产效率，降低了转子轮槽铣刀的加工成本，而且刀具性能也不会有损失。同时，本发明结构不仅适用于铲齿刀具，对于尖齿刀具同样有效。

附图说明

图1是刀具原结构示意图。

图2图1的左视图。

图3是图1的刃部剖面放大图。

图4是本发明改进后的刀具结构示意图。

图5是图4的左视图。

图6是图5刃部剖面放大图。

图中代号含义：1刃部型线部分 2柄部 K 铲背量

具体实施方式

参照图1-图6、通过对转子轮槽型线分析，确定该铣刀在正常使用条件下的修磨次数，在此基础上稍微增加后刀面的宽度，以保证刀具刃口具有足够的强度，其余不需要的后刀面进行预先处理，预处理方法：需预先处理的后刀面比原刃口下沉0.7～1mm(见图6)，在此基础上再进行仿铲背的加工。这样就可以保证在后刀面进行磨削加工时，不再加工该位置。由于后刀面的磨削面积缩小了，刀具磨削效率大大提高。同时由于刀具后刀面磨削量少，砂轮型线的精度保持得更久，同一砂轮的使用时间增加，进一步提高了效率和刀具的精度。

对于这样结构的刀具加工，首先利用三维软件，建立刀具的模型并编制出数控加工程序。当刀具的型线及沟槽加工完毕后，利用数控铣床将后刀面下沉处加工完毕，接着进行常规的转子铣刀热处理，精磨型线时，只需要将留出的棱边磨出即可。