[發(fā)明專利]樅樹形刀具以及使用該刀具的葉輪葉根部的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110141225.5
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102266975A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金本浩
• 申請（專利權(quán)）人: 日立工具股份有限公司
• 主分類號: B23C5/10
• 分類號: B23C5/10;B23C5/20
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰;李欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對安裝在葉輪旋轉(zhuǎn)軸上的葉輪葉根部進(jìn)行加工時使用的樅樹形刀具(christmas?cutter)以及使用該樅樹形刀具的葉輪葉根部的加工方法。

背景技術(shù)

將葉輪葉片安裝在葉輪旋轉(zhuǎn)軸上的葉輪葉根部呈倒樅樹(christmas?tree)狀(以下，簡稱為樹狀)，并交替具有凹狀部、凸?fàn)畈浚紶畈俊⑼範(fàn)畈康陌纪狗葟乃鋈~片根部的外周向葉輪旋轉(zhuǎn)軸方向逐漸變窄。作為對被加工部件即葉輪葉根部的樹狀凹狀部、凸?fàn)畈窟M(jìn)行切削加工的刀具，已知一種樅樹形刀具，其外周切削刃的刃徑呈樹狀連續(xù)，與凹狀部、凸?fàn)畈康臋M寬變化相對應(yīng)，隨著趨向刀具前端側(cè)使寬度呈樹狀增減，同時，刀具整體的直徑向刀具前端逐漸變小。

在所述葉輪葉根部的加工時使用的樅樹形刀具(以下，也稱為刀具)中，有粗加工用樅樹形刀具和精加工用樅樹形刀具，使用這些刀具經(jīng)過粗加工工序和精加工工序，完成具有所希望的凹狀部、凸?fàn)畈康臉錉钊~輪葉根部。

為了可靠地實(shí)現(xiàn)葉輪葉片與葉輪旋轉(zhuǎn)軸的嵌合而要求葉輪葉根部的樹狀凹狀部、凸?fàn)畈康男螤罹葹楦呔取Ｒ虼耍谝酝耐ㄟ^相同的材質(zhì)來制造整體型樅樹形刀具，即樅樹形刀具的切削刃部整體的情況下，從刀具的制作比較容易、且容易確保樹狀凹狀部、凸?fàn)畈康男螤罹纫约胺乐箻簶湫蔚毒叩恼蹞p的目的考慮，樅樹形刀具的材質(zhì)在大多數(shù)情況下選擇高速工具鋼。另外，高速工具鋼制的樅樹形刀具，由于材質(zhì)韌性的優(yōu)越性，能夠使外周切削刃取得較大的前角，并且，從容易設(shè)置螺旋角、切削性好等觀點(diǎn)考慮，也使樅樹形刀具成為主流。

在切削工具的整個領(lǐng)域中，由于要求高速加工和延長工具壽命的要求，所以一般適用有超硬合金及其他高硬度材料。但是，在作為本發(fā)明的對象的葉輪葉根部的切削加工中，強(qiáng)烈地要求與高速工具鋼制的樅樹形刀具相比大幅度地延長壽命，但對于作為代替材料的例如超硬合金而言，由于考慮到原料和加工費(fèi)的增加導(dǎo)致的制造成本的增大、使用與高速工具鋼相比脆性相對低的超硬合金時因刀具破損導(dǎo)致的葉輪葉片的不良以及工序的延遲、以及因重新制造刀具導(dǎo)致的更多的成本增大，刀具材質(zhì)的代替幾乎完全沒有被推進(jìn)。樅樹形刀具的切刃部分的超硬合金化充其量為以下所述的作為超硬刀片使用的提案程度。

雖然與本發(fā)明的目的相比，切削對象不同，但在專利文獻(xiàn)1中提出了一種槽的銑刀加工方法，該方法是在葉輪旋轉(zhuǎn)軸上形成用于將葉輪葉根部插入到葉輪旋轉(zhuǎn)軸上的下刻(under?cut)槽。在形成于葉輪旋轉(zhuǎn)軸上的槽的加工中，由于要求加工精度，所以，專利文獻(xiàn)1中公開了這樣一種方法：通過超硬刀片對各樅樹狀槽的主要部分按照每個槽三次工序進(jìn)行切削，最后(第四次)通過仿形銑刀以一次刀具通過進(jìn)行銑刀加工。專利文獻(xiàn)1中使用的最初的三個銑刀都是在樹狀的一個凸?fàn)畈績H安裝一個小切削刀片的樅樹形刀具，并推薦適用超硬合金刃。最后(第四次)加工即仿形銑刀也使用小切削刀片，但為僅產(chǎn)生極少的切削屑的加工。

專利文獻(xiàn)2也公開了一種加工用的切削工具，用于在葉輪旋轉(zhuǎn)軸上形成將葉輪葉根部插入到葉輪旋轉(zhuǎn)軸上的槽。切削工具在工具主體上按照槽的每個凸出部分改變小切削刀片的形狀和識別編號，并能夠在切削過程中，根據(jù)磨損的部分，依賴標(biāo)識編號來更換刀片。作為發(fā)明的效果，由于更換小切削刀片，所以不需要再次研磨，并且能夠選擇合適尺寸的小切削刀片并沒有錯誤地更換。雖然介紹了在小切削刀片上實(shí)施硬質(zhì)材料的包覆的實(shí)施例，但對于小切削刀片的材質(zhì)沒有記述，是不明了的。除專利文獻(xiàn)2以外，還有在樅樹形刀具的刃部局部使用超硬合金的類型，但在該情況下，也僅提出了以下程度的刀具，即由高速工具鋼制備樅樹形刀具主體，刃部為超硬合金制不重磨(throw?away)刀片。

若樅樹形刀具的鋒利度降低或發(fā)生磨損、卷刃，則需要對外周切削刃進(jìn)行再次研磨使其恢復(fù)到最適合的形狀。以往的高速工具鋼制樅樹形刀具的外周切削刃在多數(shù)情況下以鏟背銑刀刃形來構(gòu)成刀具的外周后隙面(也稱為后角面)。因此，不在外周后隙面進(jìn)行再次研磨，而僅進(jìn)行前面研磨。其目的在于，避免為了成形準(zhǔn)確的形狀精度而需要最多加工工時的外周切削刃的鏟背銑刀刃形研磨加工，削減再次研磨費(fèi)用以及將再次研磨導(dǎo)致的刀具外徑的減少量抑制到最小限度等，尤其考慮了經(jīng)濟(jì)性。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2004-507369號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-254812號公報

發(fā)明內(nèi)容