[发明专利]一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具

说明书

本发明涉及一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，属于推力室加工刀具设计领域；包括2个片铣刀和调整垫片；其中，调整垫片为轴向水平放置的圆盘状结构；2个片铣刀分别同轴设置在调整垫片的轴向两侧；调整垫片实现对2个片铣刀间距的调整。第一片铣刀包括刀箍和齿环；其中，刀箍为圆盘状结构；齿环为环形齿状结构；齿环沿周向设置在刀箍的外壁；且齿环与刀箍的轴向一个端面位于同一平面；装配时，2个片铣刀中齿环与刀箍位于同一平面的两个面相对放置；本发明解决了传统刀具加工钛合金推力室深槽时加工效率低、表面质量差、刀具磨损严重等问题。该刀具结构简单、制造使用方便、加工效率高。

技术领域

本发明属于推力室加工刀具设计领域；，涉及一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具。

背景技术

液体火箭发动机工作时，推进剂在喷注器中通过化学反应产生高温高压燃气通过推力室排出，从而产生推力。推力室外壁深槽的加工质量直接决定推力室的结构、强度及冷却可靠性，为提高推力室冷却的均匀性，要求深槽数量多、精度高。传统推力室材质采用锻件耐热不锈钢，为降低发动机自身重量，提高发动机的推重比，推力室采用钛合金。钛合金材料是一种典型的难加工材料，切削变形系数小、导热系数低、切削温度高、冷硬现象严重等。由于钛合金喷管首次应用于液体火箭发动机制造领域，国内外对此研究尚属空白，传统刀具虽可加工钛合金推力室外壁深槽，但存在加工效率低、表面质量差、刀具磨损严重等问题，因此怎样提高钛合金推力室外壁深槽的加工效率与精度成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，解决了传统刀具加工钛合金推力室深槽时加工效率低、表面质量差、刀具磨损严重等问题。该刀具结构简单、制造使用方便、加工效率高。

本发明解决技术的方案是：

一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，包括2个片铣刀和调整垫片；其中，调整垫片为轴向水平放置的圆盘状结构；2个片铣刀分别同轴设置在调整垫片的轴向两侧；调整垫片实现对2个片铣刀间距的调整。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，所述第一片铣刀包括刀箍和齿环；其中，刀箍为圆盘状结构；齿环为环形齿状结构；齿环沿周向设置在刀箍的外壁；且齿环与刀箍的轴向一个端面位于同一平面；装配时，2个片铣刀中齿环与刀箍位于同一平面的两个面相对放置。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，所述刀箍的轴向厚度为5mm；刀箍的直径为160mm；齿环的轴向厚度为1.38-1.42mm；调整垫片的调整厚度范围为1.97-2.03mm；调整垫片的外圆直径为144mm。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，所述刀箍的中心设置有键槽；装配时，2个片铣刀的键槽沿周向相错成夹角放置；2个键槽的夹角为3°；且2个片铣刀的齿环朝向相同放置。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，所述齿环包括60个齿；齿的前角a为15°；前角b为15°。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，所述外部推力室为轴向竖直放置的锥柱状结构；外部推力室采用TA15钛合金材料；片铣刀采用硬质合金H10F材料。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，加工时，刀具沿母线方向从上至下在外部推力室外壁加工筋槽；由2个片铣刀成型筋槽；中间调整垫片的位置成型筋板。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，加工筋槽时，刀具的转速小于240转/分钟；且刀具进给量小于120mm/min；每成型一条筋板后，外部推力室周向旋转0.225°；加工下一条筋板。

在上述的一种钛合金推力室外壁深槽加工专用刀具，刀具加工完成后，外部推力室的表面粗糙度Ra为1.6。

本发明与现有技术相比的有益效果是：