[發明專利]輪槽精銑復合銑刀

有效

• 申請號: 201010186186.6
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101829804A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳明;李軍利;許輝;安慶龍;胡江林
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23C5/10
• 分類號: B23C5/10;B23C3/34
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種機械制造技術領域的刀具，尤其涉及的是一種用于加工1000MW汽輪機轉子的輪槽精銑復合銑刀。

背景技術

汽輪機轉子作為其核心零件在苛刻的工作環境下承受復雜的載荷，因而對零件加工表面質量有著嚴格的要求。1000MW大功率的汽輪機轉子機組對末級輪槽加工表面層殘余應力有明確指標要求，即在末級輪槽根部0.5mm處具有300MPa殘余壓應力，殘余壓應力的存在可以抵消轉子高速旋轉離心力，以提高零件的承載能力和抗疲勞強度。這對輪槽加工工藝無疑又是一個挑戰。我國沒有適用的大尺寸樅樹型輪槽銑刀，也沒有1000MW汽輪機末級樅樹型輪槽加工工藝技術儲備。

1000MW大功率機組的汽輪機轉子，采用樅樹型輪槽結構，銑削成型加工，因而樅樹型葉根輪槽銑刀成為汽輪機制造行業備受關注的刀具裝備技術，直接反映汽輪機轉子輪槽加工水平。輪槽銑刀切削狀態比普通銑刀復雜，刀具壽命短，消耗量大，輪槽銑刀的改進往往是推動輪槽加工技術進步的最直接動力。

經過對現有技術的檢索發現，中國實用新型專利公開號：CN2853244，名稱：正前角斜輪槽半精銑刀專利，該技術自述：相鄰兩齒分屑槽軸向錯開圣誕樹狀，帶有錐柄銑刀刃部齒形表面交錯排列有后腳的分屑槽。中國實用新型專利公開號：CN201030451，名稱：汽輪機輪槽波刃成型銑刀，該技術自述包括刀體，刀體上設有刃口，刃口的外表面上設有波形斷屑槽。

上述兩份文獻都涉及到輪槽銑削刀具設計方法和銑削工藝。但均針對600MW及以下等級汽輪機在制造中涉及的刀具及工藝技術問題。隨著單機容量的攀升，對輪槽加工質量提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種輪槽精銑復合銑刀，替代精加工銑刀與滾壓過程，直接完成精密切削加工和塑性成型擠壓效果，在切削加工過程引入殘余壓應力，滿足零件設計要求。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：柄部、排屑槽和切削部，柄部的頂端設有切削部，排屑槽貫穿設于切削部上，所述的切削部上設有若干個刀刃，刀刃的截面面積從柄部的頂端起依次按25％遞減，刀刃的后刀面上設有寬度是0.15mm～0.3mm的刃帶，排屑槽的螺旋角為0度，切削部的前角為0度。

所述的刀刃之間的夾角相等。

所述的排屑槽的寬度為刀刃的寬度的1/3，排屑槽和刀具軸線平行。

所述的柄部和切削部是細晶粒粉末高速鋼材料，切削部上涂覆富鋁多層涂層。

所述涂層的硬度大于38Gpa，抗氧化溫度大于800℃，涂層結合力大于DIN50103/1HF2。

本發明相比現有技術具有以下優點：由于后刀面上設有0.15mm～0.3mm刃帶，使得切削過程中后刀面對已加工的工件表面形成擠壓作用，通過切削過程引入殘余壓應力；富鋁涂層為實現高速切削提供保證，良好的熱穩定性使得切削速度大幅度提高；0度前角設計保證了刀具足夠的強度，0度螺旋角保證已加工表面在同一時刻形成，避免切削刃逐步切入對已加工表層殘余應力進行二次影響；開發1000MW大型汽輪機樅樹型輪槽精銑復合銑刀，實現原工藝V型粗銑刀、加深銑刀和半精銑刀的三刀合一，同時完成粗加工和半精加工，提高生產效率，降低成本。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明側視圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1和圖2所示，本實施例包括：柄部1、切削部2和排屑槽3，其中：柄部1的頂端設有切削部2，排屑槽3和柄部相連，切削部2共有4個，均勻的設置在柄部1頂端，每個切削部2之間的夾角為90度。

所述的切削部2上設有三段連續的曲線刀刃4，三段刀刃4的截面面積從柄部1的頂端起依次按25％規律遞減。

這種刀具又稱為圣誕樹銑刀，切削部2的前角為0度。刀刃4之間的夾角錯誤！不能通過編輯域代碼創建對象。相等，夾角的大小是67度。排屑槽3的寬度為刀刃4的寬度的1/3，排屑槽3的螺旋角為0度。刀刃4的后刀面上設有刃帶5，刃帶5的寬度錯誤！不能通過編輯域代碼創建對象。是0.15mm～0.3mm。柄部1和切削部2是細晶粒粉末高速鋼制成，切削部2上涂覆多層富鋁涂層。涂層的硬度大于38Gpa，抗氧化溫度大于800℃，涂層結合力大于德國標準DIN50103/1HF2。

本實施例工作時，在完成精密銑削的同時對工件已加工的表面進行擠壓作用，替代原來的先銑后滾工藝。