叶根槽铣刀装配简1引言大型汽轮机末级长叶片叶根槽般为七叉型叶根槽，为保证其严格的型线与尺寸精度要求，国外制造加工时般均采用8片组装式成型铣刀；加之目前末级长叶片材料与原来相比硬度提高，再采用般速钢铲齿成型铣刀已难以满足加工要求，国外般采用粉末冶金速钢如Mo速钢的正前角尖齿成型铣刀。1为叉型叶根铣刀前角末画出。

　　叉型叶根槽铣刀的重磨与检测探讨龚学清东方汽轮机厂，618013般要采用8片组合式正前角尖齿成型铣刀，但刀具用钝以后必须使用专用装置或设备修磨后刀面，由此带来了重磨和检测的难度。本文对叉型叶根槽铣刀的重磨与检测装置的原理刃磨方法检测手段进行了探讨。

　　在铣刀的制造过程中有大难点是刀具整体结构的选择。国外般采用低温焊接技术将粉末冶金高速钢Mo速钢刀片焊接在刀体上的焊接结构，低温焊接主要是为了防止温度过高致使刀片追火，硬度降低，切削性能下降。但目前由于我们还未能完全掌握刀具低温焊接技术，可采用硬质合金镶齿结构替代。可以保证镶齿刀具在切削过程中的可靠性。

　　是刀具的刃磨。首次刃磨成型，特别是刃口使用磨损以后的重磨是*大的难点。刃磨包括前刀面的刃磨产生刀具的前角和后刀面的刃磨产生刀具的后角。前刀面的刃磨不存在问。前刀面是个几何平面，刃磨通常可在般的刀具磨床上进行，同时也可将铣刀盘外径刃磨或重磨出来，甚至可以粗磨仅此而已后刀面以减少后刀面的精磨余量。事实上，刀具在切削过程中的磨损主要在后刀面上，刀具制造时首次磨好前刀面后，重磨时般不再刃磨，而后刀面是刀具后角的条直线边绕着刀刃型线即为叉型叶根型线且始终与前刀面夹角为后角值运动形成的个包络曲面，用般的刀磨不可能形成这样个恒定后角值的后刀面，而后刀面或后角对成型铣刀减少切削抗力保证叶根精度又是至关重要的，这也是称为尖齿成型铣刀的根本原因。

　　1第后刀面2第后刀面3第后刀面观察2中的刀具角度放大可以看出，后刀面分为部分，即2，1倒棱边部分，称为第后刀面；8后角部分，称为第后刀面；15后角部分，称为第后刀面3.第后刀面加工时的磨损较小，可在制造时磨出，重磨时般不再磨削；第后刀面可在第后刀面磨出后自然形成。关键是第后刀面或8后角的重磨。后角控磨床价格昂贵，不定能完全满足这种专用刀具的刃磨要求。

　　采用根据平面连杆机构原理设计制造的机械可以自行设计制造。本文主要介绍的就是这种仿形磨床的原理主要结构设计技术参数和刃磨方法。

　　是刀具制造或重磨后的检测。由于刀具是圆盘齿状型线结构，再加之前角和后角的影响，很难用样板坐标测量仪万工显等来直接测量。

　　刀具首次制造时的测量可以采用试切法，即用制造好的成型铣刀在试验工件如块方形钢板上进行试切削，然后通过检测试验工件叉型槽模拟真实叶片叶根槽的精度来间接验证铣刀型线的正确性；但后续制造特别是频繁的刃口用钝重磨后的检测不再可能都通过试切法来确认或检测刀具型线和尺寸精度的正确性。结合些制造厂的成熟经验，本文介绍种快捷简便有效，可以自制的检测装置。

　　2仿形磨削装置与刀具后角的成型原理2.1仿形磨削装置原理简介仿形磨削装置必须解决两个问成型铣刀型线的形成和后角的形成。

　　该仿形磨削装置的基本原理4.

　　该装置巧妙运用了六连杆机构的运动原理，铰链和铰链8固定在磨削装置的床身上，而铰链0都是可以在水平面内自由转动的；放置在中间连杆3上的刀具托架又可以在水平面内绕放置在连杆3中部的转轴旋转，以适应刀具侧部型线的磨削，刀具及靠模板装在刀具托架上，靠模板可以测前后作定的调整移动和微量的转动调整，磨削时靠模板型线尺寸与刀具设计型线相同，装在托架的底部始终与固定在床身上的硬质合金靠模子的圆弧与砂轮圆弧相同接触，并尽可能使砂轮圆弧与刀具刃口垂直。刀具连同可绕其转动的心轴装在托架的*上方5.

　　通过旋转刀具心轴两端的手柄可以在小范围俯视磨头轴承，靠模子9刀1方。靠模板下方10刀1托兜转轴内沿心轴轴线方叼调整刀具，以实现刀具磨削时分支撑在头带舌尖的撑齿上6，撑齿4固定在床身上，其舌尖高度正好处于磨头水乎中心位置初始位置。此时磨削的刀具后角为零时的高度。磨头相对连杆机构来说是独立的。砂轮片磨削部分非常薄仅0.4，厚，磨削刃为圆弧状与靠模子圆弧相同，以消除非圆弧磨削刃形状对型线精度造成的误差，砂轮中心高度可在45以范围内调整，用以形成刀具的后角以及满足不同的刀具后角要求，如砂轮直径为0175爪*大刀具后角可磨至31.

　　总之，通过水平面设为，平面内的六连杆机构，可以获得刀具在父平面的2个移动自由度。通过刀具托架在中间连杆上的转动，可以获得刀具在水平面内绕2轴转动的自由度，通过刀具绕刀具心轴的转动，可以获得刀具绕，轴或轴的转动，因此刀具具有除沿2轴移动外的5个自由度，可满足刀具沿型线各方向磨削的要求；样板的可移动和少量可转动，以及刀具沿心轴轴线方向的可调整移动，可以满足磨削前的找正调整以及磨削中的进刀调整；通过六连杆机构并借助样板和靠模子获得了刀具的型线。通过磨头砂轮中心的升获得了刀具的后角，中心高度的不同形成了不同的刀具后角7.

　　前视1心轴弓调整套简2翻盖式心轴轴承座3轴向进刀刻度盘4磨削操作手柄5刀4.托架6径向进刀旋钮7依模板8分度孔9.饺链连杆分度销锁紧支架2.2刀具后角的计算从71中可以看出，磨头中心高度与刀尖及撑齿尖部高度重合，此时刀具后角为零；7，当砂轮中心升高值后，过刀尖所作砂轮外圆的切线与过刀尖所作铅垂线的夹角即为所磨刀具的后角中为刀具前角。

　　通常，如果砂轮直径为0175砂轮中心度在045，1范围内可调，因此后角，调，*大可磨后角为31.由此可，可磨后角的大小是由砂轮直径与砂轮中心可调高度决定的，砂轮中心可调范围越大，砂轮直径越小，可磨刀具后角越大，般情况下。，30的后角范围已经足够，实际上由于受到刀具本身的限制，用较大的砂轮磨削太大的后角或多齿刀齿将会和刀具发生干涉。如果叶片叶根槽铣刀要磨削的后角为8由上式可计箅出砂轮中心仅需调整升=175由中同时还可以看出，磨削后的刀具后刀面事实上是个空间圆弧曲面。

　　俯视1磨头安全，2砂轮3刀具4撑齿5靠模块6磨头架1砂轮2撑齿3刀具砂轮直径砂轮孔径转速范围砂轮外0，削线速度可磨后角范围砂轮中心可调范围3仿形磨削装置的技术参数与结构设计3.1技术参数3.3.1磨头与砂轮。；磨头及砂轮的直径转速所磨后角范围参不同的转速通过电机轴端的塔式皮带轮来进行调节，不同的砂轮直径不词的转速范围所对应3.1.2*大刀具尺寸可磨*大叶根槽铣刀的外径值应为！

　　以上，*大旋转刀具宽度为200*大允许刀具重量需在5，1以上。

　　3.1.3刀具托架1靠模子2撑齿支座3吸尘口4砂轮5安全罩6砂轮升降手柄7磨头水平行程调节手柄8砂轮升降锁紧手柄9砂轮升降旋转铰链磨头架磨头架水平滑动导轨心轴直径0托架心轴轴向调整量0！以上，托架旋转分度销数量12个。

　　3.1.4靠模板靠模板调整行程为101以上，靠模板旋转角度精调整范围±35 3.2磨头结构设计应使磨头砂轮初始位置中心与刀具中心在同水平面内；磨头砂轮中心高度应在铅垂方向可调行程45，调整方法可采用在磨头电机端尾部设置个转动铰链9，由垂直升降手柄6进行调节。

　　可将后角与砂轮升降量的关系换算出来，并用刻线刻在后角指板上以方便后角磨削时砂轮中心高度的调整。

　　此外，砂轮应根据磨削刀具的不同可以更换，同时拆卸还应方便。

　　4叶根槽铣刀尺寸的检测叶根槽铣刀尺寸的测量主要指2台阶面及台阶面的轴向相对尺寸±0.02，±0.02，凡±0.02的测量。显然要靠般的标准工具显微镜是无法测量的，事实上国外些制造厂至今仍然采用简易的光学测量装置进行测量，不仅结构简单测量可靠，而且快捷方便，制造成本低廉。9为此测量装置的主视，为此测量装置的侧视。水平测量台3为简易焊接结构件，也可以使用叶根槽铣刀2心轴3水平测量台4水平显微镜5垂直显微镜6垂直行程百分7垂直升降台8垂直升降丝杆9垂直测量台水平移动丝杆水平行程小量程百分，1格12水平行程大量程百分1格废旧车床带燕尾导轨的床身，将左端部分装上带心轴的圆盘并置于水平位置，垂直测量台9可沿水平测量台的燕尾形导轨作水平方向父的移动，其移动的行程量可通过百分12精确测量出来，再借助特制的工具显微镜放大倍，910中件4，可以确定叶根槽铣刀几个台阶径向方向的相对尺寸，即尺寸，0.03及50.03.10中的件3是气泡式水平仪，用以使显微镜处于水平位置。显微镜4中的刻线为米字形刻线，在刀具端部型线处，将刀具圆弧*点对准铅垂刻线，百分回零，转动丝杆使垂直测量台9左移，在中部台阶型线处右使刀具型线对准显微镜中的刻线，此时百分读数即为尺寸，3的测，值，再移动水平测量台即可测出尺寸召0.03.

　　垂直升降台7可以沿着垂直测量台的燕尾形导轨作上下移动，上下移动的行程可由垂直行程百分6精确测量，测量值即为叶根槽铣刀轴向台阶面的相对尺寸士0.02，0士0.02，士0.02，在显微镜中的对准方法同上。

　　5问讨论5.1关于刀具材料据了解，有些制造厂采用的刀具材料牌号是粉末冶金速工具钢粉末冶金速工具钢是用粉末冶金方法制造的，其优点是从根本上解决了碳化物不均匀性问，次碳化物颗粒细小2，4，适宜制成大截面刀具。

　　1垂直测量台导轨2垂直升降台3气泡水平仪4水平焕微镜由于碳化物颗粒小，可磨性好。

　　热处理加热时间短，淬火变形小，仅为熔炼速钢的12，13.

　　材料的力学性能决定于冶金质量，抗弯强度和冲击韧性可以做成比熔炼速钢更高的，适宜作断续切削刀具1.

　　刀具中部台阶型线处6刀具端部型线处5.2关于刃磨装置砂轮的修磨砂轮，以及砂轮本身的磨损，就必须对砂轮进行修经过定时间的使用后，由于刀具磨屑粘人磨。修磨方法同样可以巧妙地运用连杆机构仅左端8两个铰链固定在磨头架上，两连杆再加上可以自由转动的金刚石笔转轴及其平底靠模板，就巧妙地构成了砂轮修磨器。修磨时，只要将金刚石笔转轴从左侧转到右侧，使靠模板紧靠在靠模子的尺上，金刚石笔即可磨出某后角时的砂轮形状，其尺与靠模子完全样，这样也就保证了刀具型线与刀具靠模板型线1砂轮2金刚石笔3金刚石笔夹持器4支撑杆5平底靠模板S靠模子7铰链5.3关于仿形磨削的结构方式从仿形磨削的结构方式上讲，除了上述六连杆机构外，还有气垫式仿形磨削结构，即整个刀具及刀具托架是自由支撑在个高精度的平台上13，刀具托架底部有个04，1的压缩空气出口，靠压缩空气在刀具托架与工作平台间形成的气膜将刀具托架浮起来。但此种结构适合于重量较轻的刀具如般螺旋铣刀铰刀球头铣刀，小型成型铣刀等。对于较大的如长叶片叶根槽铣刀其外径和重量均较大，利用稳定性较好承载能力较大的连杆机构式磨削装置更为合适。

　　6结束语从以上可以看出，采用六连杆机构的机械式仿形叶根槽铣刀重磨刃磨装置及其叶根槽铣刀型线的检测装置从理论上是可行的，而且国外的长期实践也证明其可行性，是种较为成熟的技术1刀具托架2气垫3工作平台4刀具夹持器5靠模板利用连杆机构式仿形磨削装置投资较少，并且性能稳定结构简单维护方便，可以制成多台规格不的系列化产品，以满足不同形式大小的尖齿成型刀具的磨削。

　　同时，除了可以磨削叶根槽铣刀以外，采用不同的刀具托架心轴刀具夹持器砂轮撑齿，还可以磨削正前角尖齿球头铣刀菌形叶根铣刀螺旋铣刀螺旋铰刀般的叶片型面成型铣刀甚至成型车刀等，用途非常广泛。

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