[實用新型]整體葉盤防干涉錐形球頭銑刀

有效

• 申請號: 201320230286.3
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN203171049U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 程耀楠;安碩;劉獻禮;張悅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23C5/16
• 分類號: B23C5/16;B23C5/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本實用新型屬于車銑加工用刀具技術領域，尤其涉及一種整體葉盤防干涉錐形球頭銑刀。

背景技術

整體葉盤是高推重比航空發動機的重要零件，其中自由曲面葉片的數控多軸聯動加工普遍采用球頭銑刀，采用此刀具在使用中存在以下問題：1、由于零件材料多為難加工材料，使得刀具耐用度較低和切削加工性較差，刀具磨損嚴重造成加工誤差嚴重，進而影響工件的加工精度和表面質量，同時增加刀具成本；2、由于整體葉盤數控加工的金屬去除量較大，傳統的加工方法加工效率較低，導致加工成本和加工工時增加，高效率的加工方法也對刀具提出了相應的要求；3、由于葉片形狀的復雜性，在葉盤的多軸聯動加工過程中刀具將快速的擺動，同時機床轉臺也將聯合轉動，并且葉片曲面成型過程中實際處于變切深加工，十分容易產生工件和刀具振動，比如出現加工振紋，導致葉片表面質量下降，很難滿足葉片較高的加工精度要求；4、葉片實際多軸加工中，由于葉片型面復雜，通道開敞性差，刀軸方向不斷的變化，加之加工空間深度較深且十分狹窄，加工過程中極易發生刀具干涉問題；4、雖然近年來在非球頭銑刀加工方面取得了很多的理論研究成果，但由于其中的算法復雜，相應的數控編程很難實現，投入成本較高，而球頭銑刀由于其簡單易用的優點，依然是整體葉盤葉片加工中應用最為廣泛，特別在精加工中是不可或缺的刀具。因此，針對以上問題，整體葉盤加工用刀具的結構和幾何參數的設計就顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種整體葉盤防干涉錐形球頭銑刀，以解決現有球頭銑刀在加工整體葉盤葉片時存在加工效率低，切削穩定性差，加工過程中極易發生刀具干涉的問題。

為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：

本實用新型的整體葉盤防干涉錐形球頭銑刀，所述球頭銑刀為硬質合金球頭銑刀，所述硬質合金球頭銑刀的球頭為四刃球頭，所述四刃球頭的直徑為4mm，硬質合金球頭銑刀由前至后依次由切削刀桿、圓錐形刀桿及圓柱形刀桿一體加工而成，且切削刀桿、圓錐形刀桿及圓柱形刀桿三者同軸設置，切削刀桿外壁上設有四條等螺旋角切削刃，相鄰兩條等螺旋角切削刃之間形成的螺旋槽為螺旋排屑槽，圓錐形刀桿的大直徑端與圓柱形刀桿一端相鄰設置，且圓錐形刀桿的大直徑端的直徑小于圓柱形刀桿的直徑，圓錐形刀桿與圓柱形刀桿之間形成的階梯為防干涉階梯。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型采用整體結構，保證在加工過程中刀具的平穩性，有利于減少加工過程的振動。

2、刀具材料采用硬質合金，適合加工難加工材料，使刀具具有了優良的加工性能。

3、本實用新型的球頭銑刀，適合加工整體葉盤的狹窄空間曲面葉片，球頭半徑小于加工曲面的曲率半徑，避免了球頭刀刃產生干涉。

4、采用四刃球頭，即兼顧了金屬去除率，保證了較高的效率，同時也具有較高的切削穩定性，特別是對于難加工材料，刀具振動小，有助于提高工件的表面光潔度。

5、螺旋排屑槽的設計，有利于切屑的快速穩定排出，減小切削過程振動，并快速的導出刀頭部分切削熱，減少刀具磨損，提高刀具壽命。

6、螺旋形切削刃采用等螺旋角設計，由于每個刀刃上各點處的螺旋角相等，并不隨著圓錐形刀桿直徑的變化而變化，穩定的切削角度和均勻的刀刃負荷，保證加工過程的穩定，減少刀具磨損，提高了加工效率。

7、針對精密葉片狹窄的加工空間，圓錐形刀桿能夠避免加工中的干涉，在側銑中具有精度高，效率高的特點。

8、防干涉階梯設計進一步適應較深和較狹窄的加工空間，有效的防止干涉問題的產生，同時增加了刀具運動空間，有利于數控程序的編制。

綜上，本實用新型應用在整體葉盤葉片的半精加工和精加工過程中，既能適應葉片的端銑加工，又適用于葉片的側銑加工，減少刀具磨損，防止狹窄空間的干涉，降低了高速銑削中的不平穩性，有效的提高刀具壽命、零件表面質量和加工效率，進一步降低零件的加工成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體葉盤防干涉錐形球頭銑刀的主視圖，圖2是圖1的A-A剖視放大圖，圖3是四刃球頭的結構示意圖。

硬質合金球頭銑刀1、四刃球頭2、切削刀桿3、圓錐形刀桿4、圓柱形刀桿5、等螺旋角切削刃6、螺旋排屑槽7、防干涉階梯8。

具體實施方式