[发明专利]涡旋槽铣削加工刀具

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡旋槽铣削加工刀具，尤其涉及到涡旋式压缩机零件涡旋槽的高效率低成本粗加工刀具。

背景技术

随着空调压缩机制造技术的不断发展，涡旋式压缩机相比活塞往复式压缩机具有能耗低、噪音小、运行可靠稳定、维护费用低等优势，已逐步取代活塞往复式压缩机，成为压缩机行业发展必然趋势。但是涡旋式压缩机制造成本相对较高，降低涡旋式压缩机的制造成本，尤其是其核心零部件动静涡旋盘的加工成本，决定今后普及涡旋压缩机市场的关键。涡旋盘型线为双曲线函数方程，以功率为10hp的压缩机为例，涡旋盘型线的展开长度为720mm，型线深度为50mm。目前较普遍的加工方式是规格?15mm的4刃波纹铣刀进行涡旋槽的粗加工，该刀具加工的缺点为，当铣削深度超过3倍刀具直径加工场合，由于刀具刚性较差、刃数只有4刃,导致刀具切削时间为6.7H，切削长度108米，寿命及生产效率低，综合加工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效率涡旋槽粗加工刀具，它有效地提高了刀具的切削进给速度和使用寿命，能够实现对涡旋槽两个侧壁及底面同时高效率加工。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种涡旋槽铣削加工刀具，其特征在于，柱形的刀具上设置8个螺旋状的切削刃，切削刃之间形成的排屑槽深度尺寸为2.0mm，且深度在轴线方向自刀具端头向刀柄方向设计有1°的向外锥度，深度逐步递减。

所述排屑槽的槽型为U形或浅U形。

刀具的直径为15mm，刃长50mm。

本发明的有益效果是：通过本发明的改进，实现了在铣削深度达到3.33倍刀具直径的情况下，同时对涡旋盘的两个侧面及一个底面进行高效率铣削加工，同时其特有的排屑槽深度及槽型设计，保证刀具足够的刚性，能够承受加工时的切削阻力，8个切削刃数的设计，提升了进给速度。比较目前的?15mm 4刃涡旋槽铣刀，该刀具实现了涡旋盘粗加工时间由256秒/件降低至160秒/件，生产效率提升60%，刀具切削件数由150件增加至900件，使用寿命提升6倍，克服了一般铣削刀具的不足，使得刀具切削速度和使用寿命大大提高，有效地提高了生产效率，降低制造成本。 

附图说明

图1 现有刀具加工示意图；

图2 本发明刀具加工示意图；

图3 涡旋盘俯视图；

图4本发明的涡旋槽铣削加工刀具示意图；

图5是图4的左视图；

图中主要符号含义为：

1、刀柄；2、涡旋盘；3、现有4刃刀具；4、本发明8刃刀具；41、排屑槽；42、排屑槽槽型；43、切削刃。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例具体说明本发明的技术方案。

在图1所示的现有技术中，现有4刃刀具3装夹在刀柄1上，通过刀柄与机床主轴的连接，刀具产生旋转，进行涡旋盘2的铣削加工，铣削方式为双边铣削，一次铣削两个侧面及一个底面，轴向深度一次进刀铣削完成。

在图2、图3所示的示意图中，本发明8刃刀具4装夹在刀柄1上，通过刀柄与机床主轴的连接，刀具产生旋转，进行涡旋盘2的铣削加工，铣削方式为双边铣削，一次铣削两个侧面及一个底面，轴向深度一次进刀铣削完成。

如图4、图5所示为本发明8刃刀具4，是一种涡旋槽加工用铣削刀具，直径?15mm，其关键特征在于排屑槽深度、槽型及刃数的设计。排屑槽41深度尺寸为2.0mm,且深度在轴线方向自下而上设计有1°的向外锥度，深度逐步递减，确保足够的刀具芯部直径，以增加刀具切削过程中刚性，延长刀具磨耗时间。排屑槽槽型42设计为浅U字形，排屑槽在圆周方向的宽度变窄，以增加刀具刃数，使得刀具刚性进一步增强，延长使用寿命。切削刃43刃数设计为8个切削刃，在单刃切削量相同的情况下，由于刃数增加，切削进给速度得以相应提升。

在满足容屑空间的前提下，排屑槽41深度相比标准铣削刀具浅33%，且槽深在轴线方向自下而上（自刀具端部自刀柄方向，即图中自左向右方向）设计有1°的向外锥度，深度逐步递减，最上端排屑槽深度相对标准铣削刀具浅60%，确保足够的刀具芯部直径，很大程度上增强了刀具刚性，保证切削深度在3.33倍刀具直径的前提下，可以承受同时铣削涡旋槽三个面的切削阻力，减少走刀路径，降低刀具磨损。排屑槽槽型42由常用的抛物线形更改设计为浅U字型，排屑槽在圆周方向的宽度变窄，可增加刀具刃数，使得刀具刚性进一步增强，延长刀具使用寿命。切削刃43刃数由常规的4刃更改设计为8个切削刃，在单刃切削量相同的情况下，刃数增加后，切削加工进给速度得以相应提升。

本实用开发的3处设计相辅相成、相互作用，从而保证刀具切削过程中的高刚性、高寿命、高进给速度，可以一次铣削完成深度为50mm涡旋槽的两个侧面及一个底面(加工量各2.0mm)共三个面的加工，刀具切削时间达到40小时，切削长度640米以上，该刀具如应用在直线铣削场合，切削长度可达到1400米以上，有效提高了生产效率，降低制造成本。