一种锁紧槽铣刀加工方法.pdf

一种锁紧槽铣刀加工方法，它涉及一种铣刀加工方法，以解决现有锁紧槽铣刀为窄刃结构，后序磨削加工时，刀具极易崩刃、断裂及过热退火，造成刀具报废，难以保证加工汽轮机叶片上锁紧槽，生产效率低的问题，加工方法的主要步骤为：步骤一、车棒料；步骤二、铣齿；步骤三、铣齿背阶梯台阶；步骤四、热处理；步骤五、研中心孔；步骤六、磨准前刀面；步骤七、外圆磨床磨准齿深和锥尾柄；步骤八、铲齿机床铲磨齿背；步骤九、包装加工得到的锁紧槽铣刀。本发明用于加工汽轮机叶片上锁紧槽。

权利要求书
1.  一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：该加工方法是按照以下步骤进行的：
步骤一、直径为70mm，长度(L)为165mm的棒料进行车外圆及端面：棒料的一端车直径(d)为50mm，深度为1mm的沉孔，并用中心钻钻削中心孔，棒料的另一端钻攻螺纹并用60°锪钻锪圆锥角(α)为60°的锥形沉孔，刃的外圆(S)留磨量0.5mm，刃的宽度(W)为2±0.01mm并留磨量0.5mm，齿深(H)为4±0.02mm，莫氏四号锥尾柄(2)留磨量0.5mm；切削参数为：转速230-250r/min，进给量0.2-0.3mm/r，切削深度2mm；
步骤二、铣齿(1)：齿数Z＝12，前角(β)为10°，齿槽的深度(k)为8mm，切削参数为：转速190-210r/min，进给量0.1-0.2mm/r，切削深度8mm；
步骤三、铣齿背阶梯台阶，留宽度(T)为4mm刃带，台阶深度(h)为1mm；切削参数为：转速1190-1210r/min，进给量0.15-0.25mm/r，切削深度1mm；
步骤四、进行热处理，将经步骤三得到的铣刀淬硬至HRC63-HRC66；热处理的工艺参数为：先预热至540-560℃，保温1.5-2.5小时，然后放入中温炉中加热至840-860℃，并保温14-18分钟，再放入高温炉中加热至1230-1250℃，并保温6-10分钟，再放入等温炉中控制温度在590-610℃，并保温14-18分钟，最后放入回火炉中在540-560℃下回火2次，每次回火1.8-2.2小时；
步骤五、研步骤四得到铣刀的两端中心孔；
步骤六、步骤五得到的铣刀磨准前刀面；
步骤七、利用外圆磨床对步骤六得到的铣刀磨准齿深(H)为4±0.01mm，磨准莫氏四号锥尾柄(2)；
步骤八、利用铲齿机床铲磨齿背，磨刃宽两端侧刃，保证刃的宽度(W)为2±0.01mm，磨边长(P)为0.6mm，角度(Q)为45°的倒角，磨刃宽两侧的半径(R)为0.5mm的后角；
步骤九、包装步骤八得到的铣刀，锁紧槽铣刀加工完毕。

2.  根据权利要求1所述的一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：步骤一中切削参数为：转速240r/min，进给量0.25mm/r，切削深度2mm。

3.  根据权利要求1或2所述的一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：步骤二中切削参数为：转速200r/min，进给量0.15mm/r，切削深度8mm。

4.  根据权利要求3所述的一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：步骤三中切削参数为：转速1200r/min，进给量0.20mm/r，切削深度1mm。

5.  根据权利要求1或4所述的一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：步骤四中热处理的工艺参数为：先预热至560℃，保温1.5小时，然后放入中温炉中加热至840℃，并保温18分钟，再放入高温炉中加热至1250℃，并保温6分钟，再放入等温炉中控制温度在590℃， 并保温18分钟，最后放入回火炉中在550℃下回火2次，每次回火2小时。

6.  根据权利要求1或4所述的一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：步骤四中热处理的工艺参数为：先预热至540℃，保温2.5小时，然后放入中温炉中加热至860℃，并保温14分钟，再放入高温炉中加热至1230℃，并保温10分钟，再放入等温炉中控制温度在600℃，并保温16分钟，最后放入回火炉中在540℃下回火2次，每次回火2.2小时。

7.  根据权利要求1或4所述的一种锁紧槽铣刀加工方法，其特征在于：步骤四中热处理的工艺参数为：先预热至550℃，保温2小时，然后放入中温炉中加热至850℃，并保温16分钟，再放入高温炉中加热至1240℃，并保温8分钟，再放入等温炉中控制温度在600℃，并保温16分钟，最后放入回火炉中在550℃下回火2次，每次回火2小时。

说明书一种锁紧槽铣刀加工方法
技术领域
本发明涉及一种铣刀加工方法，具体涉及一种加工汽轮机叶片上锁紧槽用的锁紧槽铣刀的加工方法。
背景技术
锁紧槽铣刀是加工汽轮机叶片上锁紧槽的专用刀具，叶片上锁紧槽的槽宽及槽深使用该刀具一次加工完成。由于叶片锁紧槽的特殊结构(槽窄、槽深)，槽宽2±0.02mm、槽深4±0.03mm，所需刀具的刃宽尺寸为2±0.01mm，该铣刀为窄刃结构，后序磨削加工时，刀具极易崩刃、断裂及过热退火，造成刀具报废状况，所以一直外委加工，但制造成本高、加工周期长。为降低成本、提高生产率，同时满足锁紧槽铣刀的设计要求，研制了该刀具的加工方法。
发明内容
本发明是为解决现有锁紧槽铣刀为窄刃结构，后序磨削加工时，刀具极易崩刃、断裂及过热退火，造成刀具报废，难以保证加工汽轮机叶片上锁紧槽，生产效率低的问题，进而提供一种锁紧槽铣刀加工方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种锁紧槽铣刀加工方法是按照以下步骤进行的：
步骤一、直径为70mm，长度为165mm的棒料进行车外圆及端面：棒料的一端车直径为50mm，深度为1mm的沉孔，并用中心钻钻削中心孔，棒料的另一端钻攻螺纹并用60°锪钻锪圆锥角为60°的锥形沉孔，刃的外圆留磨量0.5mm，刃的宽度为2±0.01mm并留磨量0.5mm，齿深为4±0.02mm，莫氏四号锥尾柄留磨量0.5mm；切削参数为：转速230-250r/min，进给量0.2-0.3mm/r，切削深度2mm；
步骤二、铣齿：齿数Z＝12，前角为10°，齿槽的深度为8mm，切削参数为：转速190-210r/min，进给量0.1-0.2mm/r，切削深度8mm；
步骤三、铣齿背阶梯台阶，留宽度为4mm刃带，台阶深度为1mm；切削参数为：转速1190-1210r/min，进给量0.15-0.25mm/r，切削深度1mm；
步骤四、进行热处理，将经步骤三得到的铣刀淬硬至HRC63-HRC66；热处理的工艺参数为：先预热至540-560℃，保温1.5-2.5小时，然后放入中温炉中加热至840-860℃，并保温14-18分钟，再放入高温炉中加热至1230-1250℃，并保温6-10分钟，再放入等温炉中控制温度在590-610℃，并保温14-18分钟，最后放入回火炉中在540-560℃下回火2次， 每次回火1.8-2.2小时；
步骤五、研步骤四得到铣刀的两端中心孔；
步骤六、步骤五得到的铣刀磨准前刀面；
步骤七、利用外圆磨床对步骤六得到的铣刀磨准齿深为4±0.01mm，磨准莫氏四号锥尾柄2；
步骤八、利用铲齿机床铲磨齿背，磨刃宽两端侧刃，保证刃的宽度为2±0.01mm，磨边长为0.6mm，角度为45°的倒角，磨刃宽两侧的半径为0.5mm的后角；
步骤九、包装步骤八得到的铣刀，锁紧槽铣刀加工完毕。
本发明的有益效果是：本发明针对锁紧槽铣刀的结构特点，难于保证加工难题，加工时刃端面车空刀沉孔，齿背加工台阶，采用齿背台阶结构型式，大大减小了淬硬后的磨削面积，避免了磨削时，由于磨削面积大、过热铣刀退火的问题，铣刀淬硬时采用适宜的温度，在保证铣刀表面硬度的同时，避免了铣刀淬裂的质量问题。优化工艺方案、采用最佳的切削参数，满足了锁紧槽铣刀的精度要求，解决了锁紧槽难加工问题，提高了生产效率，生产效率提高了35％-55％。利用该方法加工的锁紧槽铣刀，刃宽尺寸精度保证在2±0.01mm，齿深保证在4±0.01mm。
附图说明
图1是本发明相结合的锁紧槽铣刀的整体结构主视图，图2是图1的左视图，图3是图1中的M处局部放大图(型线局部放大图)。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明，本实施方式的一种锁紧槽铣刀加工方法是按照以下步骤进行的：
步骤一、直径为70mm，长度L为165mm的棒料进行车外圆及端面：棒料的一端车直径d为50mm，深度为1mm的沉孔，并用中心钻钻削中心孔，棒料的另一端钻攻螺纹并用60°锪钻锪圆锥角α为60°的锥形沉孔，刃的外圆S留磨量0.5mm，刃的宽度W为2±0.01mm并留磨量0.5mm，齿深H为4±0.02mm，莫氏四号锥尾柄2留磨量0.5mm；切削参数为：转速230-250r/min，进给量0.2-0.3mm/r，切削深度2mm；
步骤二、铣齿1：齿数Z＝12，前角β为10°，齿槽的深度k为8mm，切削参数为：转速190-210r/min，进给量0.1-0.2mm/r，切削深度8mm；
步骤三、铣齿背阶梯台阶，留宽度T为4mm刃带，台阶深度h为1mm；切削参数为：转速1190-1210r/min，进给量0.15-0.25mm/r，切削深度1mm；
步骤四、进行热处理，将经步骤三得到的铣刀淬硬至HRC63-HRC66；热处理的工艺参数 为：先预热至540-560℃，保温1.5-2.5小时，然后放入中温炉中加热至840-860℃，并保温14-18分钟，再放入高温炉中加热至1230-1250℃，并保温6-10分钟，再放入等温炉中控制温度在590-610℃，并保温14-18分钟，最后放入回火炉中在540-560℃下回火2次，每次回火1.8-2.2小时；
步骤五、研步骤四得到铣刀的两端中心孔；
步骤六、步骤五得到的铣刀磨准前刀面；
步骤七、利用外圆磨床对步骤六得到的铣刀磨准齿深H为4±0.01mm，磨准莫氏四号锥尾柄2；
步骤八、利用铲齿机床铲磨齿背，磨刃宽两端侧刃，保证刃的宽度W为2±0.01mm，磨边长P为0.6mm，角度Q为45°的倒角，磨刃宽两侧的半径R为0.5mm的后角；
步骤九、包装步骤八得到的铣刀，锁紧槽铣刀加工完毕。
本实施方式中步骤七和步骤八磨削时，均采用两顶尖定位锁紧槽铣刀，均以两端中心孔为基准磨削加工，由于采用同一定位基准、保证了铣刀切削刃部外圆与莫氏四号锥尾柄达同轴0.005mm以内，保证了磨削加工精度要求。本实施方式的加工得到的锁紧槽铣刀的相邻两齿之间的齿槽的角度θ为30°。本实施方式加工得到的锁紧槽铣刀的刃的外圆的直径D为60mm。本实施方式的步骤一中莫氏四号锥尾柄达到四号莫氏锥度，步骤七中磨准莫氏四号锥尾柄2达到四号莫氏锥度。本实施方式尾柄与刀刃之间的圆柱直杆段的外径为30mm。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中切削参数为：转速240r/min，进给量0.25mm/r，切削深度2mm。如此设置，能保证刃的外圆、刃的宽度和齿深的精确加工。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中切削参数为：转速200r/min，进给量0.15mm/r，切削深度8mm。如此设置，能保证齿数和齿槽的精确加工。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三中切削参数为：转速1200r/min，进给量0.20mm/r，切削深度1mm。如此设置，能保证铣齿背阶梯台阶的精确加工。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四中热处理的工艺参数为：先预热至560℃，保温1.5小时，然后放入中温炉中加热至840℃，并保温18分钟，再放入高温炉中加热至1250℃，并保温6分钟，再放入等温炉中控制温度在590℃，并保温18分钟，最后放入回火炉中在550℃下回火2次，每次回火2小时。如此设置， 保证了铣刀表面硬度，避免了铣刀淬裂，满足了实际加工的需要。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤四中热处理的工艺参数为：先预热至540℃，保温2.5小时，然后放入中温炉中加热至860℃，并保温14分钟，再放入高温炉中加热至1230℃，并保温10分钟，再放入等温炉中控制温度在600℃，并保温16分钟，最后放入回火炉中在540℃下回火2次，每次回火2.2小时。如此设置，保证了铣刀表面硬度，避免了铣刀淬裂，满足了实际加工的需要。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤四中热处理的工艺参数为：先预热至550℃，保温2小时，然后放入中温炉中加热至850℃，并保温16分钟，再放入高温炉中加热至1240℃，并保温8分钟，再放入等温炉中控制温度在600℃，并保温16分钟，最后放入回火炉中在550℃下回火2次，每次回火2小时。如此设置，保证了铣刀表面硬度，避免了铣刀淬裂，采用最佳切削参数，保证锁紧槽铣刀的加工精度要求、提高加工效率，满足了实际加工的需要。其它与具体实施方式一至六之一相同。