[发明专利]一种用于气膜槽加工的刀具前刀面卷屑槽设计方法及刀具

说明书

本发明提出一种用于气膜槽加工的刀具前刀面卷屑槽设计方法及刀具，在刀具前刀面上设计有纵向卷屑槽，纵向卷屑槽的长度方向垂直于切削刃，刀具切削刃宽度取气膜槽设计宽度的纵向卷屑槽参数为：卷屑槽的槽弧直径为刀具切削刃宽度的2.5～3倍，卷屑槽的长度为卷屑槽槽弧直径的1～1.5倍，卷屑槽的最大深度为刀具切削刃宽度的0.08～0.1倍，卷屑槽的深度沿卷屑槽长度方向从刀具切削刃处的最大深度开始逐渐变浅直至为0。本发明在保证刀具强度的前提下，通过纵向卷屑槽的结构和尺寸设计，将切屑宽度缩小了0.1mm‑0.2mm，降低了加工过程卡屑现象的发生，提高了气膜槽加工过程排屑效率，降低加工过程的切削力，有效地抑制了气膜槽加工变形问题的发生。

技术领域

本发明涉及航空航天数控加工技术领域，特别涉及一种用于航空发动机气膜槽加工的刀具前刀面卷屑槽设计方法及刀具。

背景技术

航空发动机机匣属于具备高附加值的典型薄壁件，在加工过程中其刚性较弱，导致其在加工过程中极易受到夹持力、切削力以及残余应力影响而变形，导致机匣报废而产生重大经济损失。

气膜槽作为发动机机匣加工过程中的重要特征，具备槽深、槽窄的特点，其加工过程极易发生卡屑导致切削力变大、进而导致气膜槽加工变形的问题。为了降低气膜槽加工过程中的切削力，在大切深的加工方式下，需要一种刀具设计方法，实现切屑的卷屑、使切屑的宽度小于加工宽度，有利于切屑的排除、避免卡屑行为的发生。

发明内容

为解决在大切深的加工方式下，气膜槽因卡屑导致切削力变大、进而导致加工变形的问题，本发明从刀具设计角度出发，提出一种用于气膜槽加工的刀具前刀面卷屑槽设计方法及刀具，可以在气膜槽大切深加工方式下，实现加工过程切屑卷曲，并将切屑宽度缩小，极大地降低了加工过程卡屑现象的发生。

本发明的技术方案为：

所述一种用于气膜槽粗加工的刀具前刀面卷屑槽设计方法，在刀具前刀面上设计有纵向卷屑槽，所述纵向卷屑槽的长度方向垂直于切削刃。

进一步的，所述纵向卷屑槽的参数根据以下过程确定：

根据刀具切削刃宽度，确定卷屑槽的槽弧直径R为刀具切削刃宽度的2.5～3倍；

根据刀具切削刃宽度，确定卷屑槽的最大深度D为刀具切削刃宽度的0.08～0.1倍；

根据设计的卷屑槽的槽弧直径R，确定卷屑槽的长度L为卷屑槽槽弧直径R的1～1.5倍；且卷屑槽的深度随卷屑槽的长度方向从刀具切削刃处的最大深度开始逐渐变浅、直至为0。

进一步的，所述刀具切削刃宽度根据气膜槽设计宽度确定，取气膜槽设计宽度的实现粗车加工时的大切深、左右赶刀的进刀方式。

所述一种用于气膜槽加工的刀具，刀具前刀面上有纵向卷屑槽，所述纵向卷屑槽的长度方向垂直于切削刃。

进一步的，所述刀具切削刃宽度取气膜槽设计宽度的

进一步的，所述纵向卷屑槽参数为：

所述卷屑槽的槽弧直径R为刀具切削刃宽度的2.5～3倍；

所述卷屑槽的长度L为卷屑槽槽弧直径R的1～1.5倍；

所述卷屑槽的最大深度D为刀具切削刃宽度的0.08～0.1倍；

所述卷屑槽的深度沿卷屑槽长度方向从刀具切削刃处的最大深度开始逐渐变浅、直至为0。

有益效果