[發明專利]一種超高壓內冷結構的刀具及使用方法

無效

• 申請號: 201310465513.5
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103586495A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 姜雪梅;潘玉良;趙鵬飛;閆沙林;陳亞莉
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B23B27/10
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于機械加工制造技術領域，涉及一種超高壓內冷結構的刀具及使用方法，主要應用于加工各種結構復雜的半封閉深型腔。

背景技術

在機械加工技術領域，特別是在航空發動機、燃氣輪機整體盤軸類零件、鼓筒類零件加工制造中，結構復雜的半封閉深型腔加工和采用的刀具結構始終是此類加工的技術關鍵，直接關系到零件的合格率、加工成本和加工效率，因此此類加工方法特別是所采用的刀具結構一直備受關注。

新一代航空發動機，由于零件的結構發生了極大變化，各種結構復雜的深型腔越來越多地出現，對零件的機械加工提出了嚴峻的考驗，如整體盤軸零件具有結構復雜、尺寸精度高、薄壁剛性差、材料難加工等特點，特別是零件的斜錐壁與輪盤的輻板形成了半封閉深型腔結構，敞開性差、結構復雜；在加工過程中，由于刀具進退刀困難、刀具與零件容易產生碰撞、干涉，加工難度極大，特別是在粗加工典型的深型腔時，待加工體是實心結構，加工余量就更大，這對加工非常不利。現有的加工工藝，采用通用機夾刀具加工，盲視下操作，產生了切削纏繞、振動、打刀、零件報廢等技術難題。

隨著技術的發展，對加工精度和制造技術水平提出了嚴格的要求，結構復雜的半封閉深型腔加工技術已經成為一個亟待解決的技術難題，急需一種技術效果優良、針對結構復雜的半封閉深型腔加工的專用刀具，滿足不同零件半封閉深型腔的加工需要。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種超高壓內冷結構的刀具及使用方法，其具有強力冷卻和超高壓靶式內冷斷屑功能，有效地解決了半封閉深型腔加工中難以斷屑、打刀、振動等工藝難題，可在航空發動機、燃氣輪機的結構復雜零件及系列產品中推廣應用，在機械加工制造技術領域具有廣闊的應用前景。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種超高壓內冷結構的刀具，包括刀座體，在刀座體內設置有第一通孔；刀座體的內端面上設置有凹槽，轉接柄一端設置在刀座體的凹槽內，并與刀座體通過設置在凹槽內的連接螺栓相連接，轉接柄與連接螺栓之間形成中心腔；轉接柄另一端與刀板相連接，在轉接柄內設置有第二通孔和第三通孔；刀板由刀身和刀片連接座組成，刀板底部為刀身，其與轉接柄相連接，刀板頂部為刀片連接座，刀片連接座與刀身相連接，在刀片連接座頂部設置有刀片，在刀板內設置有第四通孔；所述第一通孔的進水口為高壓冷卻水進水口，第一通孔的出水口與轉接柄的第二通孔的進水口相連通，第二通孔的出水口與中心腔相連通；第三通孔的進水口與中心腔相連通，第三通孔的出水口與刀板的第四通孔的進水口相連通，第四通孔的出水口為刀具冷卻水噴口，其設置在刀片連接座頂部；所述刀板采用垂直刀板或傾斜刀板。

所述刀板的第四通孔的出水口即刀具冷卻水噴口數目為三個，分別與刀片前刀面的左、中、右三個切削部位相對應。

所述第一通孔的直徑大于第二通孔、第三通孔及第四通孔的直徑，第二通孔、第三通孔及第四通孔的直徑相同。

在所述刀片連接座上設置有T型定位凸臺，刀片連接座通過T型定位凸臺與刀片上的T型定位槽相連接。

所述刀片采用切刀或圓頭刀片。

所述轉接柄兩端為偏心設置。

所述的超高壓內冷結構的刀具的使用方法，包括如下步驟：

步驟一：粗開內腔

所述刀具的刀片采用切刀，刀板采用垂直刀板；將刀具安裝在機床上，對刀，采用垂直進退刀方式切削，恒線速度切削，直至形成平底內腔后退出；

步驟二：深車內腔

采用垂直進退刀方式切削，恒線速度切削，直至形成三角形內腔后退出；

步驟三：車內腔輻板

所述刀具的刀片采用圓頭刀片，刀板采用傾斜刀板；將刀具安裝在機床上，對刀，采用軸向分層切削方式車削內腔輻板；

步驟四：車內腔根部

走刀軌跡和切削方式采用徑向分層切削方式，多次退刀，形成圓滑轉接的內腔根部；

步驟五：精車內腔

采用軸向分層切削方式精車內腔內錐面、內腔輻板，采用徑向分層切削方式精車內腔根部，直至形成圓滑轉接的內腔型面輪廓。

本發明的有益效果：