一种用于叶片背径向面精加工的刀具及加工方法与流程

本发明涉及叶片加工领域，具体为一种用于叶片背径向面精加工的刀具及加工方法。

背景技术：

叶冠的作用是降低二次损失，提高涡轮效率。相邻叶片的叶冠抵紧后可以减少叶片的扭曲变形和弯曲变形，增强刚性，提高叶片的震动频率。在叶片装配时，相邻两个叶片的叶冠背径向面是互相贴合的，所以对背径向面的表面质量及加工精度要求相当高，一般叶冠背径向面节距精度要求达到±0.02mm，表面粗糙度要求达到ra0.8。

现有的叶冠背、径向面的加工方案为，在五轴立式铣加工中心上，将叶片进行单驱定位（即叶片的一端固定在铣加工中心的主动轴上，另一端用顶尖顶紧），然后用硬质合金标准立铣刀的底刃铣加工叶冠背径向面。标准立铣刀具有多个底刃，多个底刃理论上处于同一平面，但是由于加工误差的存在，导致底刃之间存在高低误差，此种误差造成铣加工叶冠背径向面时叶片很容易产生震动，加工刚性差，最终导致叶冠背径向面的表面粗糙度高，表面粗糙度约ra3.2，导致叶片报废，增加制造成本。

技术实现要素：

针对现有采用标准立铣刀铣加工叶冠背径向面后表面粗糙度高，导致叶片报废，增加制造成本的技术问题，本发明提供了一种用于叶片背径向面精加工的刀具，其能保证叶冠背径向面的表面粗糙度达到设计要求，降低制造成本，同时本发明还提供了叶片背径向面精加工的加工方法。

其技术方案是这样的：一种用于叶片背径向面精加工的刀具，其包括标准立铣刀，所述标准立铣刀包括至少四个底刃，其特征在于：其中一个所述底刃的高度比其余所述底刃的高度高0.2mm~0.3mm。

其进一步特征在于：

其中一个所述底刃的高度比其余所述底刃的高度高0.3mm。

所述底刃的数量为四个。

所述底刃上涂覆有氮化铝钛涂层。

一种叶片背径向面精加工的方法，其特征在于：将叶片在五轴立式铣加工中心上进行单驱定位，将上述刀具安装在五轴立式铣加工中心的主轴上，根据叶片的背向面或径向面的形状尺寸编织刀具行走路径，然后进行精铣加工，加工参数为：刀具线速度为180m/min~200m/min，刀具每齿进给量0.05mm/r，切深0.2mm~0.3mm。

其进一步特征在于：

刀具线速度为200m/min，切深0.2mm。

本发明的有益效果是：

本发明的刀具，在标准立铣刀的基础上，使其中一个底刃的高度比其余底刃的高度高0.2mm~0.3mm，即将其余底刃磨低0.2mm~0.3mm，从而能保证在精加工的最后，其余低的底刃不参与精加工，只有一个高的底刃与待加工面进行接触，有效消除了由于底刃高低不平导致的加工表面震动问题，彻底解决了长久以来困扰此类叶片加工的表面质量问题，表面质量合格率能达到100%，显著提高了叶片加工的质量和稳定性，该高度差设计为0.2mm~0.3mm，即为高的底刃的精加工预留了0.2mm~0.3mm的切削余量，尺寸设计合理，能够有效保证高的底刃的刃口使用寿命；本发明的加工方法，通过使用独特设计的刀具，配合合理的参数设计，能够确保精加工的最后，刀具上其余低的底刃不参与精加工，只有一个高的底刃与待加工面进行接触，显著提高待加工面的加工质量，本方法便于操作，加工效率高。

附图说明

图1为本发明刀具的主视图；

图2为本发明刀具的底刃高低示意图。

具体实施方式

见图1至图2，本发明的一种用于叶片背径向面精加工的刀具，其包括标准立铣刀1，标准立铣刀1包括至少四个底刃，其中一个底刃的高度比其余底刃的高度高h=0.2mm~0.3mm，底刃上涂覆有氮化铝钛涂层，增强底刃的耐磨性，延长刀具使用寿命，。图1和图2中底刃数量为四个，分别为底刃一21、底刃二22、底刃三23和底刃四24，其中底刃二22、底刃三23和底刃四24在标准立铣刀的基础上统一磨低0.2mm~0.3mm，优选磨低0.3mm。

本发明的一种叶片背径向面精加工的方法为，将叶片在五轴立式铣加工中心上进行单驱定位，将上述刀具安装在五轴立式铣加工中心的主轴上，根据叶片的背向面或径向面的形状尺寸编织刀具行走路径，然后进行精铣加工，加工参数为：刀具线速度为180m/min~200m/min，优选刀具线速度为200m/min，刀具每齿进给量0.05mm/r，切深0.2mm~0.3mm，优选切深0.2mm。

以底刃二22、底刃三23和底刃四24在标准立铣刀的基础上统一磨低0.3mm，粗加工给精加工留的加工余量为0.2mm为例，则整个精加工过程中，底刃二22、底刃三23和底刃四24均不参与切削，只有底刃一21参与精加工切削。

以底刃二22、底刃三23和底刃四24在标准立铣刀的基础上统一磨低0.2mm，粗加工给精加工留的加工余量为0.5mm为例，则底刃一21、底刃二22、底刃三23和底刃四24共同参与切削0.3mm，剩余0.2mm只有底刃一21参与精加工切削。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用于叶片背径向面精加工的刀具，其能解决现有采用标准立铣刀铣加工叶冠背径向面后表面粗糙度高，导致叶片报废，增加制造成本的问题。其包括标准立铣刀，所述标准立铣刀包括至少四个底刃，其中一个所述底刃的高度比其余所述底刃的高度高0.2mm~0.3mm。同时本发明还提供了一种叶片背径向面精加工的加工方法。

技术研发人员：褚春祥;杨敏;章奇;王成富;张家军
受保护的技术使用者：无锡透平叶片有限公司
技术研发日：2018.12.10
技术公布日：2019.03.26