本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體為一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具、設(shè)計方法及加工方法。
背景技術(shù)：
1、渦扇發(fā)動機(jī)的渦輪盤，作為核心旋轉(zhuǎn)部件之一，渦輪盤上設(shè)置有多個封嚴(yán)齒，這些封嚴(yán)齒通常沿渦輪盤徑向分布，形成一道道屏障，旨在最大化封嚴(yán)效果。封嚴(yán)齒的高度、間距以及傾斜角度等參數(shù)，均根據(jù)渦輪盤的工作轉(zhuǎn)速、氣流特性以及靜子件機(jī)匣的涂層材料等因素綜合確定。
2、在加工渦輪盤上的封嚴(yán)齒結(jié)構(gòu)時，一般根據(jù)封嚴(yán)齒底部直徑與齒側(cè)的轉(zhuǎn)接圓角尺寸選擇滿足要求的球頭槽刀進(jìn)行加工；當(dāng)封嚴(yán)齒整體結(jié)構(gòu)尺寸較小或封嚴(yán)齒底部直徑與齒側(cè)面的轉(zhuǎn)接圓角較小時，如果仍采用上述方法選用刀具，會出現(xiàn)由于刀片寬度尺寸小導(dǎo)致的刀片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的問題，在實際加工零件過程中會出現(xiàn)刀片斷裂、崩壞的現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具、設(shè)計方法及加工方法，保證刀片的尺寸可以加工出小尺寸的封嚴(yán)齒結(jié)構(gòu)，同時滿足刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合加工要求，不會在加工封嚴(yán)齒過程中出現(xiàn)刀片斷裂、崩壞的現(xiàn)象。
2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
3、一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具，包括刀身和刀刃，刀身的長度大于封嚴(yán)齒高度h，刀身的側(cè)面角度大于齒側(cè)角度c；
4、所述刀刃為設(shè)置在刀身下端的圓弧刀刃，該刀刃的半徑為封嚴(yán)齒的齒側(cè)與齒底轉(zhuǎn)接圓角r。
5、優(yōu)選的，所述刀身的側(cè)面角度為齒側(cè)角度c+1度。
6、優(yōu)選的，所述刀刃的圓弧間直線段長度根據(jù)封嚴(yán)齒的底部直線段m確定；
7、當(dāng)封嚴(yán)齒的底部直線段m的長度小于0.5毫米，刀刃為球形刀刃。
8、優(yōu)選的，當(dāng)封嚴(yán)齒的底部直線段m的長度大于0.5毫米，則刀刃的圓弧間直線段長度m為m-0.5毫米。
9、一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具的設(shè)計方法，包括以下過程：
10、步驟1、獲取封嚴(yán)齒的齒形參數(shù)；
11、所述齒形參數(shù)包括封嚴(yán)齒高度h，封嚴(yán)齒的齒側(cè)與齒底轉(zhuǎn)接圓角r，齒側(cè)角度c，以及封嚴(yán)齒齒底的直線段長度m；
12、步驟2、根據(jù)獲取的齒形參數(shù)設(shè)計封嚴(yán)齒加工刀具；
13、根據(jù)封嚴(yán)齒高度h確定刀身長度，刀身的長度h大于封嚴(yán)齒的高度h；
14、根據(jù)封嚴(yán)齒的齒側(cè)與齒底轉(zhuǎn)接圓角r確定刀刃的圓角r，圓角r等于封嚴(yán)齒的齒側(cè)與齒底轉(zhuǎn)接圓角r；
15、根據(jù)封嚴(yán)齒的齒側(cè)角度c確定刀身具的刀具身側(cè)面角度c，刀具身側(cè)面角度c大于齒側(cè)角度c?1度；
16、所述刀刃的圓弧角間直線段長度m根據(jù)封嚴(yán)齒齒底直線段長度m確定。
17、優(yōu)選的，步驟1中采用直接測量法、三維掃描法、三坐標(biāo)測量機(jī)和影像測量儀中的至少一種方法獲取封嚴(yán)齒的齒形參數(shù)。
18、優(yōu)選的，對多種測量方法測量齒形參數(shù)進(jìn)行交叉驗證，以確定最終的齒形參數(shù)。
19、優(yōu)選的，根據(jù)封嚴(yán)齒齒底直線段長度m確定刀刃的圓弧角間直線段長度m，方法如下：
20、當(dāng)m小于等于0.5毫米時，m等于0毫米；
21、當(dāng)m大于0.5毫米時，m等于m-0.5毫米。
22、一種封嚴(yán)齒的加工方法，包括以下過程：
23、步驟1、車削封嚴(yán)齒齒頂直徑；
24、步驟2、采用權(quán)利要求1所述的封嚴(yán)齒加工刀具粗車封嚴(yán)齒，方法如下：
25、封嚴(yán)齒加工刀具對稱線對準(zhǔn)封嚴(yán)齒槽的對稱線，并進(jìn)行徑向進(jìn)給切削，直至達(dá)到預(yù)定尺寸；
26、步驟3、采用封嚴(yán)齒加工刀具對封嚴(yán)齒齒側(cè)和圓弧進(jìn)行加工，直至達(dá)到設(shè)計值。
27、優(yōu)選的，步驟3中根據(jù)封嚴(yán)齒的齒形數(shù)據(jù)編寫數(shù)控加工程序，根據(jù)數(shù)控加工程序?qū)Ψ鈬?yán)齒的齒側(cè)和圓弧進(jìn)行分層加工，直至達(dá)到設(shè)計值。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
29、本申請的小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具，采用刀身長度大于封嚴(yán)齒高度h的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過增加刀身厚度，增強(qiáng)了刀具整體剛性，同時將刀身側(cè)面角度設(shè)計為大于齒側(cè)角度c，既避免了加工過程中刀身與齒側(cè)面的非必要接觸摩擦，又通過增大刀體截面尺寸提升了抗彎折能力；其次，刀刃與封嚴(yán)齒齒底轉(zhuǎn)接圓角r匹配，在確保加工尺寸的前提下，通過減少刀刃切削抗力降低切削振動，其切削刃形狀設(shè)計嚴(yán)格遵循齒底直線段長度參數(shù)，并結(jié)合齒底直線段長度m的動態(tài)判斷機(jī)制實現(xiàn)刀刃結(jié)構(gòu)的智能適配，既保留了必要的排屑空間，又通過微縮補(bǔ)償機(jī)制提高刀具自身強(qiáng)度，解決了封嚴(yán)齒加工過程中出現(xiàn)刀片斷裂和崩壞的問題。
1.一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具，其特征在于，包括刀身和刀刃，刀身的長度大于封嚴(yán)齒高度h，刀身的側(cè)面角度大于齒側(cè)角度c；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具，其特征在于，所述刀身的側(cè)面角度為齒側(cè)角度c+1度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具，其特征在于，所述刀刃的圓弧間直線段長度根據(jù)封嚴(yán)齒的底部直線段m確定；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具，其特征在于，當(dāng)封嚴(yán)齒的底部直線段m的長度大于0.5毫米，則刀刃的圓弧間直線段長度m為m-0.5毫米。
5.一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具的設(shè)計方法，其特征在于，包括以下過程：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具的設(shè)計方法，其特征在于，步驟1中采用直接測量法、三維掃描法、三坐標(biāo)測量機(jī)和影像測量儀中的至少一種方法獲取封嚴(yán)齒的齒形參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具的設(shè)計方法，其特征在于，對多種測量方法測量齒形參數(shù)進(jìn)行交叉驗證，以確定最終的齒形參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種小尺寸封嚴(yán)齒加工刀具的設(shè)計方法，其特征在于，根據(jù)封嚴(yán)齒齒底直線段長度m確定刀刃的圓弧角間直線段長度m，方法如下：
9.一種封嚴(yán)齒的加工方法，其特征在于，包括以下過程：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種封嚴(yán)齒的加工方法，其特征在于，步驟3中根據(jù)封嚴(yán)齒的齒形數(shù)據(jù)編寫數(shù)控加工程序，根據(jù)數(shù)控加工程序?qū)Ψ鈬?yán)齒的齒側(cè)和圓弧進(jìn)行分層加工，直至達(dá)到設(shè)計值。