專利名稱：適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)床、銑床刀具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)是能將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的外燃回轉(zhuǎn)式機(jī)械，來自鍋爐的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉片，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。蒸汽在汽輪機(jī)中，以不同方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機(jī)。汽輪機(jī)的動(dòng)葉片安裝在轉(zhuǎn)子葉輪或轉(zhuǎn)鼓上，接受噴嘴葉柵射出的高速氣流，把蒸
汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。葉片一般由葉型、葉根和葉頂三個(gè)部分組成，葉型部分是葉片的工作部分，它構(gòu)成汽流通道。按照葉型部分的橫截面變化規(guī)律，可以把葉片分成等截面葉片和變截面葉片。隨著材料科技和加工技術(shù)的進(jìn)步，為滿足汽輪機(jī)葉片的特殊工作環(huán)境，采用高溫合金材料來制作汽輪機(jī)葉片具有較多優(yōu)勢(shì)。高溫合金材料的特性1.強(qiáng)度高；2.切削溫度不容易隨著切削液帶走，會(huì)聚集在以加工表面以及刀具的切削刃處。這兩個(gè)特性決定了高溫合金比較難加工，嚴(yán)重降低了加工刀具的使用壽命。一種采用牌號(hào)為GH36的高溫合金材料制作的汽輪機(jī)葉片，因此種材料的汽輪機(jī)葉片加工難度很大，起初設(shè)想采用機(jī)夾式刀進(jìn)行加工，但存在的問題是機(jī)夾式刀片僅僅適合粗加工，不適合半精加工。后來設(shè)想用柳葉刀進(jìn)行半精加工，由于齒數(shù)和沒法修磨的原因，只能放棄。后來采用整體硬質(zhì)合金的球頭銑刀進(jìn)行半精加工，加工工件的表面能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且球頭銑刀可以修磨。但是由于在葉片的進(jìn)、排氣邊以及葉頂和葉根處進(jìn)行半精加工的余量偏大，導(dǎo)致球頭銑刀的R角處磨損嚴(yán)重，球頭銑刀的的側(cè)刃也因?yàn)橛泄舱瘳F(xiàn)象造成側(cè)刃崩刃，一般情況一把球頭銑刀只能加工五張葉片，加工效率很低，刀具使用壽命較短，導(dǎo)致加工成本居高不下。球頭銑刀是刀刃類似球頭的裝配于銑床上用于銑削各種曲面、圓弧溝槽的刀具，球頭銑刀也叫R刀。球頭銑刀的切削部分上均布多個(gè)球面螺旋線切削刃，多個(gè)球面螺旋線切削刃的頭端相交于球頭銑刀的頂點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中加工高溫合金材料制作的汽輪機(jī)葉片的刀具出現(xiàn)磨損、崩刃問題，使用壽命短，加工成本較高的技術(shù)問題，提供一種適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，減少刀具磨損、崩刃問題，延長刀具使用壽命，從而降低加工成本。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，包括均由硬質(zhì)合金材料制作的刀具夾持柄、切削部分和位于刀具夾持柄與切削部分之間的過渡部分，所述的切削部分具有四條球面螺旋線切削刃，所述的四條球面螺旋線切削刃相交于銑刀頂部的球頭處，所述的球頭處的刃口鈍化值為O. 3^0. 5um，所述的四條球面螺旋線切削刃中相對(duì)稱分布的兩條的螺旋角為40° ±0. 5°，另外相對(duì)稱分布的兩條螺旋線切削刃的螺旋角為42° ±0.5°。所述的球面螺旋線切削刃的槽前角為9°，棱邊后角為從銑刀頂部向過渡部分由22°漸變至12°，端刃前角為0°。這樣使得刀刃鋒利，在切削時(shí)比較輕快，后刀面不會(huì)出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，因端刃不僅受到剪切力，還有工件對(duì)刀具的軸向力，要求強(qiáng)度較高，所以端刃的前角為0°。為增加耐磨性和降低摩擦系數(shù)，所述的切削部分具有從內(nèi)往外TiAIN、TiCN, TiN
三層復(fù)合涂層。針對(duì)高溫合金材料的難加工性，為增加耐磨損性,所述的硬質(zhì)合金材料為鎢鋼K44。·本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀通過采用多種方法來提高銑刀的耐磨損性能，延長使用壽命，對(duì)球頭R角進(jìn)行鈍化處理，增加切削刃的長度，減少局部磨損；對(duì)四條球面螺旋線切削刃采用不同的螺旋角來消除諧振狀態(tài)，減少因震刀引起的崩刃問題；經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明本實(shí)用新型的球頭銑刀在加工20張GH36的汽輪機(jī)葉片后，磨損仍然不嚴(yán)重，也沒有崩刃問題，使用壽命大大提高，加工成本得到有效降低，工作效率大幅提高。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖I是本實(shí)用新型的適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀的最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.刀具夾持柄，2.切削部分，3.過渡部分。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖I所示是本實(shí)用新型的適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，包括均由硬質(zhì)合金材料制作的刀具夾持柄I、切削部分2和位于刀具夾持柄I與切削部分2之間的過渡部分3，切削部分2具有四條球面螺旋線切削刃，四條球面螺旋線切削刃相交于銑刀頂部的球頭處，球頭處的刃口鈍化值為O. 3^0. 5um,四條球面螺旋線切削刃中相對(duì)稱分布的兩條的螺旋角為40° ±0.5°，另外相對(duì)稱分布的兩條螺旋線切削刃的螺旋角為42° ±0.5°。球面螺旋線切削刃的槽前角為9°，棱邊后角為從銑刀頂部向過渡部分3由22°漸變至12°，端刃前角為0°。這樣使得刀刃鋒利，在切削時(shí)比較輕快，后刀面不會(huì)出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，因端刃不僅受到剪切力，還有工件對(duì)刀具的軸向力，要求強(qiáng)度較高，所以端刃的前角為0°。為增加耐磨性和降低摩擦系數(shù)，所述的切削部分2具有從內(nèi)往外TiAlN、TiCN、TiN
三層復(fù)合涂層。針對(duì)高溫合金材料的難加工性，為增加耐磨損性，所述的硬質(zhì)合金材料為鎢鋼K44。
權(quán)利要求1.一種適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，包括均由硬質(zhì)合金材料制作的刀具夾持柄(I)、切削部分(2)和位于刀具夾持柄(I)與切削部分(2)之間的過渡部分(3)，其特征是所述的切削部分(2)具有四條球面螺旋線切削刃，所述的四條球面螺旋線切削刃相交于銑刀頂部的球頭處，所述的球頭處的刃口鈍化值為O. 3^0. 5um，所述的四條球面螺旋線切削刃中相對(duì)稱分布的兩條的螺旋角為40° ±0. 5°，另外相對(duì)稱分布的兩條螺旋線切削刃的螺旋角為42° ±0.5°。
2.如權(quán)利要求I所述的適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，其特征是所述的球面螺旋線切削刃的槽前角為9°，棱邊后角為從銑刀頂部向過渡部分(3)由22°漸變至12°，端刃前角為0°。
3.如權(quán)利要求I所述的適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，其特征是所述的切削部分(2)具有從內(nèi)往外TiAlN、TiCN、TiN三層復(fù)合涂層。
4.如權(quán)利要求I所述的適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，其特征是所述的硬質(zhì)合金材料為鎢鋼K44。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于加工高溫合金材料的球頭銑刀，包括均由硬質(zhì)合金材料制作的刀具夾持柄、切削部分和位于刀具夾持柄與切削部分之間的過渡部分，所述的切削部分具有四條球面螺旋線切削刃，所述的四條球面螺旋線切削刃相交于銑刀頂部的球頭處，所述的球頭處的刃口鈍化值為0.3~0.5um，所述的四條球面螺旋線切削刃中相對(duì)稱分布的兩條的螺旋角為40°±0.5°，另外相對(duì)稱分布的兩條螺旋線切削刃的螺旋角為42°±0.5°。本實(shí)用新型對(duì)球頭R角處進(jìn)行刃口鈍化處理，使得刀具的連接圓弧切點(diǎn)增加，增加切削刃的長度，減少局部磨損，對(duì)刀具采用不同的螺旋角設(shè)計(jì)來消除諧振狀態(tài)，減少崩刃現(xiàn)象。
文檔編號(hào)B23C5/10GK202726157SQ201220283959
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者肖靜靜, 蔡劍峰 申請(qǐng)人:常州液壓成套設(shè)備廠有限公司