[发明专利]开式整体叶盘快速换刀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速换刀装置，特别涉及一种开式整体叶盘快速换刀装置。

背景技术

参照图4，文献“授权公告号CN202106080U的中国实用新型专利”公开了一种更换铣刀盘的装置，该装置包括铣刀轴1、铣刀3，铣刀3装入定位套5和浮动套6的中间穿入铣刀轴1，铣刀轴1的外锥面与定位套5上的内锥孔配合用锁紧螺母2锁紧，铣刀轴1的另一端面用精密螺母4旋紧并通过浮动套6压紧铣刀3。此项装置铣刀与铣刀轴联接不能承受大扭矩铣削，上下端采用锁紧螺母和精密螺母，轴向锁紧力不够，而且换刀平均时间长约8min/次。

开式整体叶盘是现代航空发动机的重要组成部分，已在现代航空发动机的生产和制造中取得较为广泛应用。与传统的叶片和轮毂装配叶盘结构相比，整体叶盘省去了连接的榫头和榫槽，简化了航空发动机结构，具有提高推重比、改善气动性能、延长转子使用寿命和提高可靠性等优点。

为了提高开式整体叶盘的加工效率，采用盘铣+插铣+侧铣的复合加工工艺，可去除毛坯90％的加工余量。而在90％的加工余量中，盘铣加工约可去除60％-80％的加工余量，其余的20％-40％由插铣进行。由此可见，盘铣的加工性能对整体叶盘的加工效率起着至关重要的作用。

由于开式整体叶盘的毛坯多为钛合金、高温合金材料，硬度较高，属于难加工材料。典型钛合金的金属去除率仅为大多数普通钢或不锈钢的25％左右。因此，对加工刀具提出了更高的要求。切削刀具制造商通过增加基体密度、设计特殊的刀具形状、采用精确的切削刃研磨技术以及开发新的涂层技术以控制刀具界面产生的切削热等办法，大大提高了刀具的性能。虽然相比以前钛合金的铣削刀具性能已经有了很大地提高，但在铣削加工中，钛合金的一个重要特性就是热传导性极差。由于钛合金的高强度和低热传导率，加工时会产生极高的切削热，如果不加控制可达到1200°C。热量不是随着切削排出或是被工件吸收，而是聚集在切削刃上，如此高的热量将会大大缩短刀具寿命，为保证加工产品的质量和精度，必须在加工过程中频繁换刀，如此高频率的换刀动作势必降低整体叶盘的加工效率。因此研究一种操作简便、省时省力的盘铣动力快速换刀机构，对提高整体叶盘加工效率，推动我国航空航天工业的发展具有重要意义。

发明内容

为了克服现有的更换铣刀盘装置轴向锁紧力差的不足，本发明提供一种开式整体叶盘快速换刀装置。该装置在铣刀轴的上端设计拉钉，在铣刀轴的下端设计锁紧螺母，铣刀与铣刀轴通过两个平键联接，达到承受大扭矩铣削的目的。通过拉钉拉紧和采用锁紧螺母调整轴套的间隙，以及套环和凸块的轴向定位，可以提高轴向锁紧铣刀轴的锁紧力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开式整体叶盘快速换刀装置，包括铣刀轴22和铣刀23，其特点是还包括拉钉7、铣刀齿轮轴8和锁紧螺母21。所述拉钉7位于装置的上端，所述锁紧螺母21位于装置的下端。所述铣刀23与铣刀轴22通过两个平键14连接。铣刀轴22的锥面与铣刀齿轮轴8的锥孔配合，拉钉7沿铣刀齿轮轴8内的拉钉孔穿过铣刀齿轮轴8与铣刀轴22螺纹连接，紧固铣刀齿轮轴8和铣刀轴22。第一轴套10、第二轴套11从上到下依次套在铣刀齿轮轴8上，轴承12安装在齿轮铣刀轴8上，用来增加铣刀齿轮轴8的刚度。铣刀轴22的下部依次安装套环15、第三轴套17、第四轴套18、第五轴套19、第六轴套20。锁紧螺母21与铣刀轴22通过螺纹连接。凸块13和套环15对铣刀23进行轴向定位，轴瓦16安装在箱体9下半部分，与第三轴套17接触，第三轴套17与铣刀轴22通过两个平键连接。

所述拉钉7的型号是M24。

所述铣刀23直径是160mm～600mm。

本发明相比现有技术的有益效果是：由于该装置在铣刀轴的上端设计拉钉，在铣刀轴的下端设计锁紧螺母，铣刀与铣刀轴通过两个平键联接，达到承受大扭矩铣削的目的。通过拉钉拉紧和采用锁紧螺母调整轴套的间隙，以及套环和凸块的轴向定位，提高了轴向锁紧铣刀轴的锁紧力。而且换刀平均时间由背景技术的8min/次提高到3min/次，提高了约2倍。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明开式整体叶盘快速换刀装置动力传递路线示意图。

图2是本发明开式整体叶盘快速换刀装置的结构示意图。

图3是本发明开式整体叶盘快速换刀装置换刀顺序示意图。