一种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，由整体结构的刃部和柄部构成，刃部具有多个切削齿，相邻切削齿之间是排屑沟槽，所述刃部是一个回转体，其刃口型线的两端为直线、中间部分为内凹圆弧，且刃口型线内凹圆弧段与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽型线一致。本实用新型的结构独特、简单，容易制造且制造成本低，由于使用同一刀具加工，刀具的制造精度好，保证了瓦块外圆超大圆弧槽加工精度的一致性，加工质量稳定、可靠性高。采用该铣刀加工时，解决了瓦块外圆超大圆弧槽加工这一难题，具有效率高、易操作、刀具成本低等优点，且不需占用大型的设备资源，即使在普通镗床或铣床上也可以使用，找正、装夹都很方便。
【专利说明】—种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽轮机制造【技术领域】，具体是一种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，特别适用于加工大型核电汽轮机行业中、大规格的可倾瓦轴承瓦块外圆上的超大圆弧。
【背景技术】
[0002]可倾瓦块轴承在汽轮发电机组以及离心式压缩机等大型设备中广泛应用，通常由3?6块能在支点上自由摆动的弧形巴氏合金瓦块组成，瓦块在工作时能随着转速、负荷及轴承温度的不同而自由摆动，自动调节瓦块位置，保证在任何情况下都能在轴颈周围形成最佳润滑油楔，其主要优点是支承柔性大、高速稳定性好、不易发生油膜震荡、承载能力大，其缺点是结构复杂、安装、检修较为困难，成本较高。
[0003]核电汽轮机组中有一种大规格的3瓦块式可倾瓦支持轴承，瓦块基本结构与常规可倾瓦块类似，其主要区别为瓦块外圆上多一处沿轴向拉通的Φ7700超大圆弧槽(见图1)，粗糙度要求Ral.6，形位公差要求高。根据其结构，常规的加工方法一是采用球头铣刀在数控镗床上插补铣准圆弧，能保证圆弧尺寸，但对机床精度要求高，加工效率低，占用机床时间长，且难以满足形位公差要求；二是采用车床车削圆弧，能够保证尺寸和形位公差要求，效率低，且如此小的工件要占用至少Φ8.5m以上的大型立车，还要制作专用装夹胎具，成本高，找正以及检测都非常困难，由于大型立车转速低，加工出的表面粗糙度也达不到要求，可行性很差。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是:针对上述现有加工技术的不足，提供一种既能满足圆弧高精度加工要求，且能提高加工效率、减少机床成本的新的加工刀具。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现:
[0006]一种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，由整体结构的刃部和柄部构成，刃部具有多个切削齿，相邻切削齿之间是排屑沟槽，所述刃部是一个回转体，其刃口型线的两端为直线、中间部分为内凹圆弧，且刃口型线内凹圆弧段与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽型线一致。
[0007]所述刃部的正前角为12°?15°、后角为10°?14°。
[0008]所述排屑沟槽的螺旋角为25°?30°。
[0009]所述铣刀是含钴高速钢整体铣刀。
[0010]本实用新型所产生的有益效果是:
[0011]该加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀的结构独特、简单，容易制造且制造成本低，由于使用同一刀具加工，刀具的制造精度好，保证了瓦块外圆超大圆弧槽加工精度的一致性，加工质量稳定、可靠性高。
[0012]采用该铣刀加工时，解决了瓦块外圆超大圆弧槽加工这一难题，具有效率高、易操作、刀具成本低等优点，且不需占用大型的设备资源，即使在普通镗床或铣床上也可以使用，找正、装夹都很方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是瓦块外圆超大圆弧结构示意图；
[0014]图2是专用铣刀结构示意图；
[0015]图3是图2的左视示意图；
[0016]图4是专用铣刀刃口型线示意图。
[0017]图中标号表示:1-刃部、2-柄部、ΦΒ-可倾瓦块外圆直径、ΦΑ-可倾瓦块外圆上的圆弧槽的圆弧直径、α-后角、β-排屑沟槽螺旋角、Y-正前角、H-铣刀端面到内凹圆弧段中心的轴向尺寸、D-内凹圆弧段的深度、E-内凹圆弧段的弦长。
【具体实施方式】
[0018]如图1?4所示，本实用新型是一种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，由整体结构的刃部I和柄部2构成。刃部I具有多个切削齿，相邻切削齿之间是排屑沟槽；刃部I的正前角Y为12°?15°、后角为α 10°?14° ;排屑沟槽的螺旋角β为25°?30°的大螺旋角设计；如此，有效解决切削时刀具振动、切削阻力大的问题，保证刃口锋利以及排屑方便、保证加工工件表面粗糙度要求。
[0019]本实用新型的最主要的创新之处在于:圆弧结构设计的专用成型铣刀，即:刃部I是一个回转体，其刃口型线的两端为直线、中间部分为内凹圆弧；且刃口型线内凹圆弧段与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽型线一致。具体的:刃口型线内凹圆弧段的圆弧半径与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽的圆弧直径ΦΑ相同；刃口型线内凹圆弧段的深度D与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽的深度相同，刃口型线内凹圆弧段的弦长E与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽的弦长相同。另外，刃口型线直线段的长度大约为IOmm左右，铣刀端面到内凹圆弧段中心的轴向尺寸H以及刀具直径等参数，必需根据实际加工情况确定，以便铣削时精确对刀、保证工件圆弧尺寸精度。
[0020]综上所述，该铣刀带有端面切削刃、同时外圆切削刃口形状为直线+内凹圆弧，内凹圆弧的直径、深度D以及弦长E和待加工的瓦块设计尺寸相同。
[0021 ] 本实用新型的加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀是含钴高速钢整体铣刀。铣刀材质为含钴高速钢，具有良好的红硬性以及韧性，在铣削加工中不容易出现折断及崩刃现象,可以满足工件表面的高质量要求,并可多次重复刃磨使用，使用成本低。
[0022]本实用新型的使用方法如下:
[0023]通过对核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽的分析，确定本实用新型铣刀在正常使用条件下的悬伸长度，采用合理的长径比计算并在此基础上稍微增加安全余量，最终确定刀具直径、总长等相关尺寸，在保证刀具强度足够的前提下，悬伸尽量短。根据刀具直径确定柄部2的结构形式，采用莫氏柄或圆柱直柄，以保证铣刀可以在各种镗床或铣床上使用，装夹方便。
[0024]本实用新型铣刀的端面刃口主要用于沿刀具轴向试切、找正使用，保证刀具圆弧中心和工件圆弧中心重合；直线刃口主要用于工件径向找正时的试切、找正，确保内凹圆弧刃口的切削深度，保证工件外圆圆弧槽的深度尺寸；内凹圆弧刃口只用于工件外圆大圆弧的切削，内凹圆弧的结构设计保证了刀具旋转铣削时在工件外圆形成一圆弧面，内凹圆弧刃口直径等于瓦块外圆超大圆弧直径，内凹圆弧深度以及弦长和瓦块设计尺寸相同，刃口部位的粗糙度以及形位公差要远高于瓦块图纸设计要求，从而保证了工件大圆弧尺寸以及粗糙度、形位公差要求。
【权利要求】
1.一种加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，由整体结构的刃部和柄部构成，刃部具有多个切削齿，相邻切削齿之间是排屑沟槽，其特征在于:所述刃部是一个回转体，其刃口型线的两端为直线、中间部分为内凹圆弧，且刃口型线内凹圆弧段与待加工的核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽型线一致。
2.根据权利要求1所述加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，其特征在于:所述刃部的正前角为12°?15°、后角为10°?14°。
3.根据权利要求1所述加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，其特征在于:所述排屑沟槽的螺旋角为25°?30°。
4.根据权利要求1所述加工核电可倾瓦块外圆上的圆弧槽用铣刀，其特征在于:所述铣刀是含钴高速钢整体铣刀。
【文档编号】B23C5/10GK203711959SQ201320810481
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】谭云, 刘家顺, 冷进明, 唐仕东, 朱永祥, 李松林, 孟秋建, 崔志国, 曾强, 刘艳平, 周万煜, 罗飞侠, 胥光启 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司