專利名稱：一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，且更具體地涉及一種用于切削安裝在轉(zhuǎn)子 外周上的渦輪葉片的葉片根部的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具。
背景技術(shù)：
在制造用于發(fā)電機的已知渦輪葉片的情況下，渦輪葉片的葉片根部的輪廓必須與 形成在轉(zhuǎn)子外周內(nèi)的圣誕樹形槽的形狀匹配，從而葉片根部可安裝到該槽內(nèi)。該葉片根部 相對于其自身縱向方向大致雙側(cè)對稱，加工成使葉片根部朝向其尖端逐漸變窄，呈其中根 部的寬度增加和減小的倒置的圣誕樹形，并形成使得其中根部寬度變得較小的窄部與根部 寬度變得較大的寬部交替。為了在單個工序加工該類葉片根部的側(cè)表面，例如，已知稱為一次性的切削刀具， 其中設有形成倒置圣誕樹形的刀具本體，且切削刀片可固定到形成在刀具本體內(nèi)的多個切 削刀片座內(nèi)(例如參照專利文件1)。該類型的切削刀具減少丟棄的刀具的量且經(jīng)濟，因為 僅切削刀片可更換，而刀具本體繼續(xù)使用。專利文件1 日本公開專利公開第2000-2M812號但是，用專利文件1中描述的切削刀具，因為通過單個刀具完成復雜葉片根部的 粗糙切削，所以在刀具上有較重負載，且具體來說，刀具沿徑向方向較窄的部分比其它部分 脆弱。因此，在加工期間可能發(fā)生震動和震顫的噪聲。此外，在該類不穩(wěn)定狀態(tài)繼續(xù)加工的 情況下，刀具可斷裂，尤其是在較窄部分，所以必須在限制刀具切削進給的同時進行，因而 可能無法實現(xiàn)高效加工。此外，切削刀片的形狀必須與葉片根部的輪廓匹配，所以可能無法 使用市場上可購得的常規(guī)舉行切削刀片。因此，切削刀片的制造成本可能較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
作出本發(fā)明以解決上述問題，且本發(fā)明的目的是提供可高效且穩(wěn)定地加工渦輪葉 片的葉片根部的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具。本發(fā)明提供一種用于進行安裝到轉(zhuǎn)子外周上的渦輪葉片的葉片根部的半精加工 的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，葉片根部加工成使得葉片根部相對于葉片根部的縱向雙側(cè)對稱， 且葉片根部朝向尖端逐漸變窄，呈其中葉片根部的寬度增加和減小的倒置圣誕樹形，且葉 片根部交替地包括寬度變小的窄部和寬度變大的寬部，其特征在于，一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具 包括刀具本體，該刀具本體繞軸線旋轉(zhuǎn)，并形成成使得直徑沿軸向朝向尖端以臺階方式變 窄，并在刀具本體的側(cè)表面上包括多個臺階部分，臺階部分在數(shù)量上對應于形成在葉片根 部上的窄部；第一刀片基座，所述第一刀片基座至少數(shù)量為偶數(shù)，并設置成處于刀具本體沿 軸向的尖端側(cè)處臺階部分的外周上并沿該臺階部分周向的凹陷區(qū)域；以及第二刀片基座， 所述第二刀片基座數(shù)量至少為偶數(shù)，并設置成沿軸向呈交錯樣式的凹陷區(qū)域，并形成在與 刀具本體的尖端側(cè)的所述臺階部分相比更朝向后端設置的臺階部分的外周上并沿該臺階 部分的周向的凹陷區(qū)域；第一刀片，該第一刀片具有一對平行的直邊和在兩端將一對平行直邊彼此連結(jié)的圓弧，并配裝在第一刀片基座中的至少一個內(nèi)，并固定；第二刀片和第三刀 片，所述第二刀片和所述第三刀片呈矩形，并交替地沿刀具本體的周向配裝在第二刀片基 座內(nèi)，并固定；當沿縱向在橫截面內(nèi)觀察葉片根部將要形成的平面形狀時，通過圓弧形刀片 的圓弧部分和與圓弧部分的一端連續(xù)的邊切削最朝向葉片根部的后端形成的窄部，通過第 二刀片的角部切削葉片根部的窄部，以及通過第三刀片的邊切削窄部之間的區(qū)域。


圖1是葉片根部1的局部剖視圖。圖2是葉片根部切削工序的流程圖。圖3是示出粗糙切削工序的內(nèi)容的視圖。圖4是在完成粗糙切削工序之后葉片根部1的放大局部視圖。圖5是粗糙切削切具20的傾斜視圖。圖6是粗糙切削切具20的傾斜視圖。圖7是沿軸向從尖端側(cè)看的粗糙切削切具20的視圖。圖8是示出沿粗糙切削切具20的軸向方向方形刀片51和矩形刀片52之間位置 關(guān)系的視圖。圖9是示出形成在葉片根部1內(nèi)的粗糙切削形狀2與臺階部分25至四內(nèi)方形刀 片51和方形刀片51的運動路徑之間的關(guān)系的視圖。圖10是示出半精加工工序的內(nèi)容的視圖。圖11是在完成半精加工工序之后葉片根部1的放大局部視圖。圖12是半精加工切具70的傾斜視圖。圖13是半精加工切具70的傾斜視圖。圖14是沿軸向從尖端側(cè)看的半精加工切具70的視圖。圖15是示出沿半精加工切具70的軸向矩形刀片91、方形刀片92、種子形刀片95 以及圓形刀片96之間位置關(guān)系的視圖。圖16是示出形成在葉片根部1內(nèi)的半精加工形狀3與臺階部分75至79內(nèi)矩形 刀片91、方形刀片92、種子形刀片95以及圓形刀片96的運動路徑之間的關(guān)系的視圖。圖17是示出精加工工序的內(nèi)容的視圖。圖18是示出評價試驗結(jié)果的表。
具體實施例方式此后，將參照附圖解釋作為本發(fā)明實施例的半精加工切具70。圖1中示出的葉片 根部1是用于將渦輪葉片(未示出)安裝到形成在用于發(fā)電機的轉(zhuǎn)子(圖中未示出)外周 內(nèi)的槽內(nèi)的基部。圖12中示出的半精加工切具70是用在半精加工工序(參見圖2，Sll) 中的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，該半精加工工序作為用于切削葉片根部1的一系列工序中的第 二個工序進行。首先，解釋葉片根部1的形狀。如圖1所示，作為渦輪葉片的基部的葉片根部1相 對于其自身縱向軸線雙側(cè)對稱，并形成使葉片根部1朝向尖端逐漸變窄，呈其中根部的寬 度增加和減小的倒置的圣誕樹形。在葉片根部1的外側(cè)面上，第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13以及第四寬部14在各寬部之間形成有間隔，使得根部的寬度從尖端向后端逐漸 增加。此外，在第一寬部11與第二寬部12之間形成第一窄部15，在第二寬部12與第三 寬部13之間形成第二窄部16，且在第三寬部13與第四寬部14之間形成第三窄部17。在 第四寬部14之后形成第四窄部18。根部在第二窄部16處的寬度比根部在第一窄部15處 的寬度寬。根部在第三窄部17處的寬度比根部在第二窄部16處的寬度寬。根部在第四窄 部18處的寬度比根部在第三窄部17處的寬度寬。接著，將解釋葉片根部1的切削工序。如圖2所示，葉片根部切削工序包括粗糙切 削工序(SlO)、半精加工工序(Sll)以及精加工工序(S12)。此后，將按順序詳細解釋這三 個工序的內(nèi)容。首先，將解釋粗糙切削工序(SlO)。如圖3所示，在假設葉片根部1在端部形成平 面葉片根部形狀10 (由雙點劃線表示)的情況，則首先使用粗糙切削切具20在葉片根部1 內(nèi)切削粗糙切削形狀2。將粗糙切削形狀2的輪廓切削成臺階形狀，使得直徑隨著沿平面葉 片根部形狀10的縱向方向的每個連續(xù)臺階變窄。粗糙切削形狀2的粗糙切削使得在平面 葉片根部形狀10的第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13以及第四寬部14處留下特定的 切削公差65，如圖4所示。換言之，在首先在粗糙切削工序中切削根部寬度較寬的第一寬部11、第二寬部 12、第三寬部13和第四寬部14之后，在半精加工工序中切削其中根部寬度較窄的第一窄部 15、第二窄部16、第三窄部17和第四寬部118。因而，在通過下述半精加工切具70進行進 一步切削時，已切削了第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13和第四寬部14。因此，對應 于第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13和第四寬部14的半精加工切具70的各較窄部分 (參照圖12)不與葉片根部1的側(cè)面接觸。各較窄部分的強度小于其它部分的強度，但由于 各較窄部分不與葉片根部1接觸，所以可減小半精加工切具70上承載的負載。接著，將解釋粗糙切削切具20的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，粗糙切削切具20是一次性旋 轉(zhuǎn)切削刀具，其可固定有具有切削刃的可拆除刀片。粗糙切削切具20設有刀具本體23，其 沿軸向朝向尖端呈臺階形逐漸變窄。可與圖中未示出的機床的主軸端部接觸的大致圓柱形 基座部分22沿軸向同軸地設置在刀具本體23的后端部上。可安裝設置在主軸上的刀具安 裝孔(圖中未示出)內(nèi)的錐形部分21沿軸向同軸地設置在基座部分22的后端部上。粗糙 切削切具20是具有右旋切削和左向螺旋的旋轉(zhuǎn)切削刀具。接著，將解釋刀具本體23的形狀。如圖5和圖6所示，刀具本體23具有幾乎與所 要形成的粗糙切削形狀2匹配的臺階形輪廓(參照圖3的右側(cè))。以沿軸向從基座部分22 端到尖端的順序，刀具本體23構(gòu)造形成第一臺階部分25、第二臺階部分沈、第三臺階部分 27、第四臺階部分觀以及第五臺階部分四，第一臺階部分25沿軸向從尖端側(cè)看其形狀為 大致十字形，第二臺階部分26沿軸向同軸設置在第一臺階部分25的尖端側(cè)上并形成與第 一臺階部分25相同的形狀，但比第一臺階部分25小，第三臺階部分27沿軸向同軸設置在 第二臺階部分26的尖端側(cè)上并形成與第二臺階部分沈相同的形狀，但比第二臺階部分沈 小，第四臺階部分觀沿軸向同軸設置在第三臺階部分27的尖端側(cè)上并形成與第三臺階部 分27相同的形狀，但比第三臺階部分27小，第五臺階部分四沿軸向同軸設置在第四臺階 部分28的尖端側(cè)上并形成與第四臺階部分28相同的形狀，但比第四臺階部分28小。
當沿軸向從尖端側(cè)觀察這樣構(gòu)造的刀具本體23時，第五臺階部分四、第四臺階部 分觀、第三臺階部分27、第二臺階部分沈和第一臺階部分25的位置從尖端向后端向左(逆 時針)扭轉(zhuǎn)，如圖7所示。沿刀具本體23的軸向還形成四個臺階溝槽37。當沿軸向從尖端 側(cè)看時，各臺階溝槽37向左(逆時針)扭轉(zhuǎn)。接著，將參照圖5至圖7按順序解釋構(gòu)造成刀具本體23的第一至第五臺階部分25 至四。首先將解釋沿軸向處在刀具本體23的尖端處的第五臺階部分四，之后將按順序解 釋第四臺階部分觀、第三臺階部分27、第二臺階部分沈以及第一臺階部分25。首先，解釋第五臺階部分四的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第五臺階部分四是矩形 柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。沿大致十字形的四個方向向外突出的第一突 出部分31、第二突出部分32、第三突出部分33以及第四突出部分34設置在第五臺階部分 29內(nèi)。沿軸向從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分31與第二突起部分32之 間、第二突起部分32與第三突起部分33之間、第三突起部分33與第四突起部分34之間、 以及第四突起部分34與第一突起部分31之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽37之一的一部 分。此外，如圖5和圖6所示，形成矩形形狀的切削刀片基座44設置成在第一突出部 分31的內(nèi)表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座49設置成在第二突出部分32的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37 之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座(圖中未示出)設置成在第三突出部分33的內(nèi) 表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座 49(參照圖6)設置成在第四突出部分34的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座44和49相對于彼此以交錯樣式布置。矩形刀片52配裝在切削刀片基座44內(nèi)并由螺栓60固定，切削刀片基座44設置 成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀片52配裝在切削刀片基座49內(nèi)并由螺栓 (圖中未示出)固定，切削刀片基座49設置成第二突出部分32內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀 片52 (參照圖7)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切 削刀片基座設置成第三突出部分33內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀片52配裝在切削刀片基座 49內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座49設置成第四突出部分34內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個 矩形刀片52設置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個長邊，外側(cè)邊平行于平面葉片根 部形狀10的縱向方向(參照圖4)。接著，解釋第四臺階部分觀的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第四臺階部分觀像第五 臺階部分四一樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分31、第 二突起部分32、第三突起部分33以及第四突起部分34設置在第四臺階部分觀內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分31與第二突起部分32之間、第二突起部 分32與第三突起部分33之間、第三突起部分33與第四突起部分34之間、以及第四突起部 分34與第一突起部分31之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽37之一的一部分。此外，如圖5和圖6所示，形成矩形形狀的切削刀片基座43設置成在第一突出部 分31的內(nèi)表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座48設置成在第二突出部分32的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37 之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座(圖中未示出)設置成在第三突出部分33的內(nèi)表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座 48(參照圖6)設置成在第四突出部分34的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座43和48相對于彼此以交錯樣式布置。方形刀片51配裝在切削刀片基座43內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座43 設置成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖5)。另一矩形刀片52配裝在切削刀片基座 48內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削刀片基座48設置成第二突出部分32內(nèi)的凹陷區(qū) 域。另一方形刀片51 (參照圖7)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓(圖中 未示出)固定，切削刀片基座設置成第三突出部分33內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀片52配 裝在切削刀片基座48內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座48設置成第四突出部分34 內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個方形刀片51設置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個邊，外側(cè)邊 平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照圖4)，且每個矩形刀片52設置成具有平行 于刀具本體23的軸向的兩個長邊，外側(cè)邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向。接著，解釋第三臺階部分27的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第三臺階部分27像第五 臺階部分四一樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分31、第 二突起部分32、第三突起部分33以及第四突起部分34設置在第三臺階部分27內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分31與第二突起部分32之間、第二突起部 分32與第三突起部分33之間、第三突起部分33與第四突起部分34之間、以及第四突起部 分34與第一突起部分31之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽37之一的一部分。此外，如圖5和圖6所示，形成矩形形狀的切削刀片基座42設置成在第一突出部 分31的內(nèi)表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座47設置成在第二突出部分32的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37 之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座(圖中未示出)設置成在第三突出部分33的內(nèi) 表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座 47(參照圖6)設置成在第四突出部分34的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座42和47相對于彼此以交錯樣式布置。另一方形刀片51配裝在切削刀片基座42內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基 座42設置成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖5)。另一矩形刀片52配裝在切削刀 片基座47內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削刀片基座47設置成第二突出部分32內(nèi)的 凹陷區(qū)域。另一方形刀片51 (參照圖7)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓 (圖中未示出)固定，切削刀片基座設置成第三突出部分33內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀片 52配裝在切削刀片基座48內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座48設置成第四突出部分 34內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個方形刀片51設置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個邊，外側(cè) 邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照圖4)，且每個矩形刀片52設置成具有平 行于刀具本體23的軸向的兩個長邊，外側(cè)邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向。接著，解釋第二臺階部分沈的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第二臺階部分沈像第五 臺階部分四一樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分31、第 二突起部分32、第三突起部分33以及第四突起部分34設置在第二臺階部分沈內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分31與第二突起部分32之間、第二突起部 分32與第三突起部分33之間、第三突起部分33與第四突起部分34之間、以及第四突起部分34與第一突起部分31之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽37之一的一部分。此外，如圖5和圖6所示，形成矩形形狀的切削刀片基座41設置成在第一突出部 分31的內(nèi)表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座46設置成在第二突出部分32的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37 之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座(圖中未示出)設置成在第三突出部分33的內(nèi) 表面的后端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的另一切削刀片基座 46(參照圖6)設置成在第四突出部分34的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座41和46相對于彼此以交錯樣式布置。另一方形刀片51配裝在切削刀片基座41內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座 41設置成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖5)。另一矩形刀片52配裝在切削刀片 基座46內(nèi)并由螺栓60 (圖中未示出)固定，切削刀片基座46設置成第二突出部分32內(nèi)的 凹陷區(qū)域。另一方形刀片51 (參照圖7)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓 (圖中未示出)固定，切削刀片基座設置成第三突出部分33內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀片 52配裝在切削刀片基座46內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座46設置成第四突出部分 34內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個方形刀片51設置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個邊，外側(cè) 邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照圖4)，且每個矩形刀片52設置成具有平 行于刀具本體23的軸向的兩個長邊，外側(cè)邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向。接著，解釋第一臺階部分25的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第一臺階部分25像第五 臺階部分四一樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分31、第 二突起部分32、第三突起部分33以及第四突起部分34設置在第一臺階部分25內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分31與第二突起部分32之間、第二突起部 分32與第三突起部分33之間、第三突起部分33與第四突起部分34之間、以及第四突起部 分34與第一突起部分31之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽37之一的一部分。此外，如圖5和圖6所示，形成矩形形狀的切削刀片基座45設置成在第二突出部 分32的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽37之一。形成矩形形狀的另一切 削刀片基座45設置成在第四突出部分34的內(nèi)表面的前端側(cè)處的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝 槽37之一。換言之，切削刀片基座45、45布置在相對彼此相同的位置。另一矩形刀片52配裝在切削刀片基座45內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削 刀片基座45設置成第二突出部分32內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一矩形刀片52配裝在切削刀片基 座45內(nèi)并由另一螺栓60固定，切削刀片基座45設置成第四突出部分34內(nèi)的凹陷區(qū)域(參 見圖6)。每個矩形刀片52設置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個邊，外側(cè)邊平行于 平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照圖4)。接著，將解釋沿粗糙切削切具20的軸向方向方形刀片51和矩形刀片52之間的位 置關(guān)系。首先，如圖8所示，在第一臺階部分25內(nèi)，固定到第二突起部分32內(nèi)的矩形刀片 52和固定到第四突起部分34內(nèi)的矩形刀片52設置在沿軸向的同一水平上。此外，在第二臺階部分沈至第四臺階部分觀中的每個內(nèi)，固定到第一突起部分31 和第三突起部分33內(nèi)的方形刀片51沿軸向相對于固定在第二突起部分32和第四突起部 分34內(nèi)的矩形刀片52呈交錯樣式布置。同樣在第五臺階部分四內(nèi)，固定到第一突起部分 31和第三突起部分33內(nèi)的矩形刀片52沿軸向相對于固定在第二突起部分32和第四突起部分34內(nèi)的矩形刀片52呈交錯樣式布置。接著，將參照圖9解釋根據(jù)方形刀片51行進的路徑和矩形刀片52行進的路徑切 割粗糙切削形狀2的方法。圖9示出沿刀具本體23的軸向截面觀察的刀片51和52中每 個行進的路徑。這里，將假設刀具本體23沿軸向的后端側(cè)是上側(cè)，且沿軸向的尖端側(cè)是下 側(cè)而給予解釋。如圖9所示，首先在第一臺階部分25內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)路徑下側(cè)處矩形刀片52的 水平邊將平面葉片根部形狀10的頂端切割成平坦形狀。此外，在第二臺階部分沈內(nèi)，旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)頂部處的方形刀片51的垂向邊和旋轉(zhuǎn) 路徑外側(cè)的底部處矩形刀片52的垂向邊沿同一直線設置，形成為平行于軸向的直線的切 削路徑。沿該切削路徑切削對應于平面葉片根部形狀10的第一寬部11的部分。此時，平 行于軸向進行該切削，從而相對于第一寬部11留出特定的切削公差65。同樣在第三臺階部分27內(nèi)，旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)頂部處的方形刀片51的垂向邊和旋轉(zhuǎn) 路徑外側(cè)的底部處矩形刀片52的垂向邊沿同一直線設置，形成為平行于軸向的直線的切 削路徑。沿該切削路徑切削對應于平面葉片根部形狀10的第二寬部12的部分。此時，平 行于軸向進行該切削，從而相對于第二寬部12留出特定的切削公差65。同樣在第四臺階部分觀內(nèi)，旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)頂部處的方形刀片51的垂向邊和旋轉(zhuǎn) 路徑外側(cè)的底部處矩形刀片52的垂向邊沿同一直線設置，形成為平行于軸向的直線的切 削路徑。沿該切削路徑切削對應于平面葉片根部形狀10的第三寬部13的部分。此時，平 行于軸向進行該切削，從而相對于第三寬部13留出特定的切削公差65。此外，在第五臺階部分四內(nèi)，旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)頂部處的矩形刀片52的垂向邊和旋轉(zhuǎn) 路徑外側(cè)的底部處矩形刀片52的垂向邊沿同一直線設置，形成為平行于軸向的直線的切 削路徑。沿該切削路徑切削對應于平面葉片根部形狀10的第四寬部14的部分和對應于第 四窄部18的部分。此時，平行于軸向進行該切削，從而相對于第四寬部14留出特定的切削 公差65。在由第二臺階部分沈內(nèi)的刀片51和52形成的垂向切削路徑的底端部分與由第 三臺階部分27內(nèi)的刀片51和52形成的垂向切削路徑的頂端部分之間，沿固定在第二臺階 部分26內(nèi)的矩形刀片52的旋轉(zhuǎn)路徑的底邊進行切削。在由第三臺階部分27內(nèi)的刀片51 和52形成的垂向切削路徑的底端部分與由第四臺階部分觀內(nèi)的刀片51和52形成的垂向 切削路徑的頂端部分之間，沿固定在第三臺階部分27內(nèi)的矩形刀片52的旋轉(zhuǎn)路徑的底邊 進行切削。在由第四臺階部分觀內(nèi)的刀片51和52形成的垂向切削路徑的底端部分與由 第五臺階部分四內(nèi)的刀片51和52形成的垂向切削路徑的頂端部分之間，沿固定到第四臺 階部分觀內(nèi)的矩形刀片52的旋轉(zhuǎn)路徑的底邊進行切削。因此，如圖4所示，在粗糙切削工序(SlO)中，以臺階形狀切削的粗糙切削形狀2 形成使得在平面葉片根部形狀10的第一至第四寬部11至14內(nèi)留出切削公差65。因此，在粗糙切削切具20內(nèi)，方形刀片51和矩形刀片52沿軸向呈交錯樣式設置 在第二至第四臺階部分沈至觀內(nèi)。與形成在已知高速型粗糙切削切具的每個臺階部分內(nèi) 的單個切削刃相反，在粗糙切削切具20內(nèi)，由方形刀片51中的一個和矩形刀片52中的一 個組成的每對形成單個切削刃。換言之，在第二至第四臺階部分沈至觀中的每個內(nèi)，四個 刀片呈交錯樣式設置，從而形成兩個切削刃。在已知高速粗糙切削切具內(nèi)，必需設置大量的 切削刃(例如，六個切削刃)來切削具有復雜形狀的粗糙切削形狀2。
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因而，如在粗糙切削切具20內(nèi)那樣，以交錯樣式設置方形刀片51之一與矩形刀片 52之一組成的每對，使得能夠有效減小與葉片根部1的外側(cè)表面接觸的頻率。由于這能夠 減小由葉片根部1承載的負載，所以可增加粗糙切削切具20的切削速度，從而可使切削進 給更快。因此，可高效地進行粗糙切削工序的作業(yè)。此外，用在粗糙切削切具20內(nèi)的方形刀 片51和矩形刀片52具有簡單的形狀，因此可使用已知的市場上可購得的一次性刀片。換 言之，不必制造新型刀片來用于粗糙切削切具20，因此能夠以方便使用的形式提供粗糙切 削切具20而不會增加成本。接著，將解釋半精加工工序(Sll)。如圖10所示，使用半精加工切具70以從如圖 3所示在粗糙切削工序中在葉片根部1內(nèi)切削出的粗糙切削形狀2在葉片根部1內(nèi)切削半 精加工形狀3。將半精加工形狀3的輪廓切削成其中相對于平面葉片根部形狀10留出特定 的切削公差65 (參照圖11)。換言之，如圖11所示，完成半精加工形狀3的切削，使得除了 先前留在平面葉片根部形狀10的第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13和第四寬部14內(nèi) 的切削公差65之外，將變成第一窄部15、第二窄部16、第三窄部17和第四窄部18的區(qū)域 內(nèi)也留出切削公差65。接著，將解釋半精加工切具70的結(jié)構(gòu)。如圖12所示，半精加工切具70是一次性 旋轉(zhuǎn)切削刀具，其可固定有具有切削刃的可拆除刀片。半精加工切具70設有刀具本體73， 其沿軸向朝向尖部呈臺階形逐漸變窄?？膳c圖中未示出的機床的主軸端部接觸的大致圓柱 形基座部分72沿軸向同軸地設置在刀具本體73的后端部上?？砂惭b設置在主軸上的刀具 安裝孔(圖中未示出)內(nèi)的錐形部分71沿軸向同軸地設置在基座部分72的后端部上。接著，將解釋刀具本體73的形狀。如圖12和圖13所示，刀具本體73具有幾乎與 所要形成的半精加工形狀3匹配的輪廓(參照圖10)。刀具本體73構(gòu)造成第一臺階部分 75、第二臺階部分76、第三臺階部分77、第四臺階部分78以及第五臺階部分79，第一臺階部 分75設置在基座部分72上且沿軸向從尖端側(cè)看其形狀為大致十字形，第二臺階部分76沿 軸向同軸設置在第一臺階部分75的尖端側(cè)上并形成與第一臺階部分75相同的形狀，第三 臺階部分77沿軸向同軸設置在第二臺階部分76的尖端側(cè)上并形成與第二臺階部分76相 同的形狀，但比第二臺階部分76小，第四臺階部分78沿軸向同軸設置在第三臺階部分77 的尖端側(cè)上并形成與第三臺階部分77相同的形狀，但比第三臺階部分77小，第五臺階部分 79沿軸向同軸設置在第四臺階部分78的尖端側(cè)上并形成與第四臺階部分78相同的形狀， 但比第四臺階部分78小。當沿軸向從尖端側(cè)觀察這樣構(gòu)造的刀具本體73時，第五臺階部分79、第四臺階部 分78、第三臺階部分77、第二臺階部分76和第一臺階部分75的位置從尖端向后端向左(逆 時針)扭轉(zhuǎn)，如圖14所示。沿刀具本體73的軸向還形成四個臺階溝槽57。當沿軸向從尖 端側(cè)看時，各臺階溝槽57向左(逆時針)扭轉(zhuǎn)。接著，將參照圖12至圖14按順序解釋構(gòu)造成刀具本體73的第一至第五臺階部分 75至79。首先將解釋沿軸向處在刀具本體73的尖端處的第五臺階部分79，之后將按順序 解釋第四臺階部分78、第三臺階部分77、第二臺階部分76以及第一臺階部分75。首先，解釋第五臺階部分79的結(jié)構(gòu)。如圖12至圖14所示，第五臺階部分79是矩 形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。沿大致十字形的四個方向向外突出的第一 突出部分81、第二突出部分82、第三突出部分83以及第四突出部分84設置在第五臺階部分79內(nèi)。沿軸向從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分81與第二突起部分82之 間、第二突起部分82與第三突起部分83之間、第三突起部分83與第四突起部分84之間、 以及第四突起部分84與第一突起部分81之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽57之一的一部 分。此外，如圖12所示，形成大致橢圓形狀的切削刀片基座104設置成第一突出部分 81的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成圓形的切削刀片基座89設置成 第二突出部分82的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成大致橢圓形的切 削刀片基座(圖中未示出)設置成第三突出部分83的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝 槽57之一。形成圓形的另一切削刀片基座89(參照圖1 設置成第四突出部分84的內(nèi)表 面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。種子形刀片95配裝在切削刀片基座104內(nèi)并由螺栓97固定，該種子形刀片95具 有其中一對平行直邊在兩端處通過圓弧彼此連結(jié)的形狀，切削刀片基座104設置成第一突 出部分81內(nèi)的凹陷區(qū)域。盤形圓刀片96配裝在切削刀片基座89內(nèi)并由另一螺栓97固定， 切削刀片基座89設置成第二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖13)。另一種子形刀片95 配裝在切削刀片基座104內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削刀片基座104設置成第三 突出部分83內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一圓形刀片96配裝在切削刀片基座89內(nèi)并由螺栓(圖中 未示出)固定，切削刀片基座89設置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時，每個種子形 刀片95設置成使得兩個圓弧部分之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位，且長邊以相交 方式相對于刀具本體73的軸向傾斜定向。此外，每個圓形刀片96設置成使得其外部邊緣 的一部分沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。接著，解釋第四臺階部分78的結(jié)構(gòu)。如圖12至圖14所示，第四臺階部分78像第 五臺階部分79 —樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分81、 第二突起部分82、第三突起部分83以及第四突起部分84也設置在第四臺階部分78內(nèi)。沿 軸向從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分81與第二突起部分82之間、第二突 起部分82與第三突起部分83之間、第三突起部分83與第四突起部分84之間、以及第四突 起部分84與第一突起部分81之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽57之一的一部分。此外，如圖12所示，形成矩形形狀的切削刀片基座103設置成第一突出部分81的 內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成矩形的切削刀片基座88設置成第二 突出部分82的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成圓形的另一切削刀片 基座103(參照圖1 設置成第三突出部分83的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57 之一。形成矩形的切削刀片基座(圖中未示出)設置成第四突出部分84的內(nèi)表面內(nèi)的凹 陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。具有細長矩形形狀的矩形刀片91配裝在切削刀片基座103內(nèi)并由另一螺栓97固 定，切削刀片基座103設置成第一突出部分81內(nèi)的凹陷區(qū)域。形成方形形狀的方形刀片92 配裝在切削刀片基座88內(nèi)并由另一螺栓97固定，切削刀片基座88設置成第二突出部分82 內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖13)。另一矩形刀片91配裝在切削刀片基座103內(nèi)并由螺栓(圖 中未示出)固定，切削刀片基座103設置成第三突出部分83內(nèi)的凹陷區(qū)域。另一方形刀片 92 (參照圖14)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削 刀片基座設置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時，每個矩形刀片91設置成使得其四個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。此外，每個方形刀片92設置成使得其四 個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。接著，解釋第三臺階部分77的結(jié)構(gòu)。如圖12至圖14所示，第三臺階部分77像第 五臺階部分79 —樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分81、 第二突起部分82、第三突起部分83以及第四突起部分84也設置在第三臺階部分77內(nèi)。沿 軸向從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分81與第二突起部分82之間、第二突 起部分82與第三突起部分83之間、第三突起部分83與第四突起部分84之間、以及第四突 起部分84與第一突起部分81之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽57之一的一部分。此外，如圖12所示，形成矩形形狀的切削刀片基座102設置成第一突出部分81的 內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成矩形形狀的切削刀片基座87設置成 第二突出部分82的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成矩形形狀的另一 切削刀片基座102設置成第三突出部分83的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之 一。形成矩形形狀的切削刀片基座(圖中未示出)設置成第四突出部分84的內(nèi)表面內(nèi)的 凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。具有細長矩形形狀的另一矩形刀片91配裝在切削刀片基座102內(nèi)并由另一螺栓 97固定，切削刀片基座102設置成第一突出部分81內(nèi)的凹陷區(qū)域。形成方形形狀的另一 方形刀片92配裝在切削刀片基座87內(nèi)并由另一螺栓97固定，切削刀片基座87設置成第 二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖13)。另一矩形刀片91配裝在切削刀片基座102內(nèi) 并由螺栓(圖中未示出)固定，切削刀片基座102設置成第三突出部分83內(nèi)的凹陷區(qū)域。 另一方形刀片92(參照圖14)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓(圖中未示 出)固定，切削刀片基座設置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時，每個矩形刀片91設 置成使得其四個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。此外，每個方形刀片92設 置成使得其四個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。接著，解釋第二臺階部分76的結(jié)構(gòu)。如圖12至圖14所示，第二臺階部分76像第 五臺階部分79 —樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分81、 第二突起部分82、第三突起部分83以及第四突起部分84設置在第二臺階部分76內(nèi)。沿軸 向從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分81與第二突起部分82之間、第二突起 部分82與第三突起部分83之間、第三突起部分83與第四突起部分84之間、以及第四突起 部分84與第一突起部分81之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽57之一的臺階部分。此外，如圖12所示，形成矩形形狀的切削刀片基座101設置成第一突出部分81的 內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成矩形形狀的切削刀片基座86設置成 第二突出部分82的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成矩形形狀的另一 切削刀片基座101設置成第三突出部分83的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之 一。形成矩形形狀的切削刀片基座(圖中未示出)設置成第四突出部分84的內(nèi)表面內(nèi)的 凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。具有細長矩形形狀的另一矩形刀片91配裝在切削刀片基座101內(nèi)并由另一螺栓 97固定，切削刀片基座101設置成第一突出部分81內(nèi)的凹陷區(qū)域。形成方形形狀的另一 方形刀片92配裝在切削刀片基座86內(nèi)并由另一螺栓97固定，切削刀片基座86設置成第 二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖13)。另一矩形刀片91配裝在切削刀片基座101內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削刀片基座101設置成第三突出部分83內(nèi)的凹陷區(qū)域。 另一方形刀片92 (參照圖14)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓(圖中未示 出)固定，切削刀片基座設置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時，每個矩形刀片91設 置成使得其四個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。此外，每個方形刀片92設 置成使得其四個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。接著，解釋第一臺階部分75的結(jié)構(gòu)。如圖12至圖14所示，第一臺階部分75像第 五臺階部分79 —樣是矩形柱，其形狀沿軸向從尖端側(cè)看是大致十字形。第一突起部分81、 第二突起部分82、第三突起部分83以及第四突起部分84設置在第一臺階部分75內(nèi)。沿軸 向從尖端側(cè)看時呈L形的溝槽形成在第一突起部分81與第二突起部分82之間、第二突起 部分82與第三突起部分83之間、第三突起部分83與第四突起部分84之間、以及第四突起 部分84與第一突起部分81之間，且每個溝槽形成臺階形溝槽57之一的一部分。此外，如圖12所示，形成矩形形狀的切削刀片基座85設置成第二突出部分82的 內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成矩形形狀的切削刀片基座(圖中未示 出)設置成第四突出部分84的內(nèi)表面內(nèi)的凹陷區(qū)域，面向臺階形溝槽57之一。形成方形形狀的另一方形刀片92配裝在切削刀片基座85內(nèi)并由另一螺栓97固 定，切削刀片基座85設置成第二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見圖13)。另一方形刀片 92 (參照圖14)配裝在切削刀片基座(圖中未示出)內(nèi)并由螺栓(圖中未示出)固定，切削 刀片基座設置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時，每個方形刀片92設置成使得其四 個角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。接著，將解釋沿半精加工切具70的軸向方向矩形刀片91、方形刀片92、種子形刀 片95和圓形刀片96之間的位置關(guān)系。首先，如圖15所示，在第一臺階部分75內(nèi)，固定到 第二突起部分82內(nèi)的方形刀片92和固定到第四突起部分84內(nèi)的方形刀片92設置在沿軸 線的同一水平上。此外，在第二臺階部分76至第四臺階部分78中的每個內(nèi)，固定到第一突起部分81 和第三突起部分83內(nèi)的矩形刀片91沿軸向相對于固定在第二突起部分82和第四突起部 分84內(nèi)的方形刀片92呈交錯樣式布置。在第五臺階部分79內(nèi)，固定在第一突起部分81 和第三突起部分83內(nèi)的圓形刀片96和固定在第二突起部分82和第四突起部分84內(nèi)的種 子形刀片95布置成使得圓形刀片96之一的圓弧部分與種子形刀片95之一的圓弧部分交 疊。接著，將參照圖16解釋根據(jù)矩形刀片91行進的路徑、方形刀片92行進的路徑、種 子形刀片95行進的路徑以及圓形刀片96行進的路徑切削半精加工形狀3的方法。圖16 示出沿刀具本體73的軸向橫截面觀察的刀片91、92、95和96中每個行進的路徑。刀具本 體23沿軸向的后端側(cè)是上側(cè)，且沿軸向的尖端側(cè)是下側(cè)。首先，如圖16所示，在第一臺階 部分75內(nèi)，由沿徑向方向向外突出的角部的下側(cè)上的邊沿方形刀片92中每個的旋轉(zhuǎn)路徑 形成切削路徑。沿該切削路徑切削平面葉片根部形狀10的第一寬部11的后端側(cè)，從而留 出特定的切削公差65。此外，在第二臺階部分76內(nèi)，通過沿矩形刀片91中每個的旋轉(zhuǎn)路徑沿徑向向外突 出的角部、鄰接角部的兩側(cè)、以及沿徑向向外突出的方形刀片92中每個的角部的下側(cè)上的 一側(cè)形成V型切削路徑。沿V形切削路徑切削第一窄部15，從而留出特定的切削公差65。
同樣在第三臺階部分77內(nèi)，通過沿矩形刀片91中每個的旋轉(zhuǎn)路徑沿徑向向外突 出的角部、鄰接角部的兩側(cè)、以及沿徑向向外突出的方形刀片92中每個的角部的下側(cè)上的 一側(cè)形成V型切削路徑。沿V形切削路徑切削第二窄部16，從而留出特定的切削公差65。同樣在第四臺階部分78內(nèi)，通過沿矩形刀片91中每個的旋轉(zhuǎn)路徑沿徑向向外突 出的角部、鄰接角部的兩側(cè)、以及沿徑向向外突出的方形刀片92中每個的角部的下側(cè)上的 一側(cè)形成V型切削路徑。沿V形切削路徑切削第三窄部17，從而留出特定的切削公差65。此外，在第五臺階部分79內(nèi)，由種子形刀片95中每個的圓弧部分中的一個、從圓 弧部分延伸的側(cè)中的一側(cè)、以及圓形刀片96中每個的旋轉(zhuǎn)路徑內(nèi)的圓弧部分形成圓弧形 切削路徑。沿圓弧形切削路徑切削第四窄部18，從而留出特定的切削公差65。因此，在半精加工切具70內(nèi)，矩形刀片91和方形刀片92呈交錯樣式設置在第二 至第四臺階部分86至88內(nèi)。與形成在已知高速型半精加工切具的每個臺階部分內(nèi)的單個 切削刃相反，在半精加工切具70內(nèi)，由矩形刀片91中的一個和方形刀片92中的一個組成 的每對形成單個切削刃。換言之，在第二至第四臺階部分76至78中的每個內(nèi)，四個刀片呈 交錯樣式設置，從而形成兩個切削刃。在已知高速半精加工切具內(nèi)，必需設置大量的切削刃 (例如，六個切削刃)來切削具有復雜形狀的半精加工形狀。因而，如在半精加工切具70內(nèi)那樣，以交錯樣式設置矩形刀片91之一與方形刀片 92之一組成的每對，使得能夠有效減小與葉片根部1的外側(cè)表面接觸的頻率。由于這能夠 減小由葉片根部1承載的負載，所以可增加半精加工切具70的切削速度，從而可使切削進 給更快。因此，可高效地進行半精加工工序的作業(yè)。此外，通過固定到半精加工切削切具70的第五臺階部分79的兩個種子形刀片95 和兩個圓形刀片96切削對應于平面葉片根部形狀10的第四窄部18的部分。四個刀片沿 軸向設置在同一水平上。換言之，與形成在第二至第四臺階部分76至78中的每個內(nèi)的兩 個切削刃相反，在第五臺階部分79內(nèi)形成四個切削刀片。用于比其它位置進行更大量切削 的諸如第四窄部18的部分的大量切削刃的使用使得能夠?qū)崿F(xiàn)更穩(wěn)定的加工。此外，用在半精加工切具70內(nèi)的矩形刀片91和方形刀片92像用在上述粗糙切削 切具20中的刀片一樣，具有簡單的形狀，因此可使用已知的市場上可購得的一次性刀片。 換言之，不必制造新型刀片來用于半精加工切具70，因此能夠以方便使用的形式提供半精 加工切具70而不會增加成本。在半精加工工序中，由于在粗糙切削工序中已經(jīng)切削了平面葉片根部形狀10的 第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13和第四寬部14，除了這些寬部，也對第一窄部15、第 二窄部16、第三窄部17和第四窄部18進行切削，從而留出特定的切削公差65。此外，使刀 具本體73的對應于第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13和第四寬部14的各部分沿徑向 變得更窄，且不與葉片根部1的外側(cè)表面接觸，因為各寬部已被切削。這意味著不會有過量的負載承載在比半精加工切具70的其它部分更脆弱的較窄 部分上。因而，可使半精加工切具70的切削進給更快，因此可高效地切削半精加工形狀3。 此外，由于沒有過量的負載承載在較窄部分上，可抑制在加工工序中產(chǎn)生的震顫噪聲和振 動，且在切削工序中可不必擔心刀具可能斷裂。因此，使用半精加工切具70使得能夠?qū)σ?形成在粗糙切削形狀2內(nèi)的葉片根部1上的平面葉片根部形狀10的所有部分進行切削，從 而可高效地切削半精加工形狀3，留出特定的切削公差65。
接著，將解釋精加工工序(Si》。如圖17所示，使用具有倒置圣誕樹形的精加工切 具100來切削半精加工形狀3，從而從在半精加工工序中在葉片根部1內(nèi)切削好的半精加工 形狀3去除特定的切削公差65。因此，完成葉片根部1的切削工序。如上文所解釋的，用于切削葉片根部1的葉片根部切削工序由三個工序構(gòu)成粗 糙切削工序、半精加工工序以及精加工工序。在粗糙切削工序中，使用一次性粗糙切削切具 20在葉片根部1內(nèi)切削粗糙切削形狀2。進行粗糙切削形狀2的切削使得在平面葉片根部 形狀10的第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13以及第四寬部14內(nèi)留下特定的切削公差 65。接著，在半精加工工序中，使用根據(jù)本實施例的半精加工切具70在葉片根部1內(nèi)切削 半精加工形狀3。與粗糙切削切具20—樣，半精加工切具70是一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具。半精 加工切具70設有刀具本體73，其呈臺階形逐漸變窄。刀具本體73構(gòu)造形成第一至第五臺 階部分75至79。每個臺階部分繞其周界設有偶數(shù)數(shù)量的凹陷刀片基座，且刀片基座沿軸向以交錯 樣式設置。例如，矩形刀片91和方形刀片92沿周向交替配裝在第二至第四臺階部分76至 78中的每個內(nèi)的刀片基座內(nèi)，并被固定。由矩形刀片91中的一個和方形刀片92中的一個 組成的一對形成切削刃，所以在第二至第四臺階部分76至78中的每個內(nèi)形成兩個切削刃。 因此可有效地降低與葉片根部1的外側(cè)表面接觸的頻率，所以可減輕由葉片根部承載的負 載。因而，可增加半精加工切具70的切削速度并使切削進給更快，因此可高效地進行 半精加工工序的作業(yè)。此外，用在半精加工切具70內(nèi)的矩形刀片91和方形刀片92具有簡 單的形狀，因此可使用已知的市場上可購得的一次性刀片。因此，能夠以方便使用的形式提 供半精加工切具70而不會增加成本?？墒褂么植谇邢髑芯?0來切削粗糙切削形狀2。在粗糙切削形狀2中，平面葉片 根部形狀10的第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13以及第四寬部14已被切削成留下切 削公差65。因而，在作為下一工序的半精加工工序中，不必切削對應于第一寬部11、第二寬 部12、第三寬部13和第四寬部14的各部分。在半精加工工序中，使用形成倒置圣誕樹形 的半精加工切具70，且比其它部分脆弱的沿徑向較窄的各部分對應于已經(jīng)切削成留出切削 公差65的第一寬部11、第二寬部12、第三寬部13和第四寬部14。換言之，半精加工切具 70的較窄部分不與葉片根部1的外側(cè)表面接觸，所以能夠防止過量負載承載在半精加工切 具70上?？墒拱刖庸で芯?0的切削進給更快，因此可高效地切削半精加工形狀3。此 外，由于沒有過量的負載承載在較窄部分上，可抑制在加工過程中產(chǎn)生的震顫噪聲和振動， 且在切削工序中可不必擔心刀具可能斷裂。接著，為了確定使用半切削切具70的效果，將在半精加工工序中使用半精加工切 具70(刀具A)的情況和使用已知高速半精加工切具(刀具B)的情況相比較。在該比較測 試中，測量和評估其中使用一次性刀具A的情況中的切削進給和其中使用已知高速刀具B 的情況中的切削進給。下表1中示出各刀具中每個的條件(切削刃的直徑和數(shù)量)和切削 條件(切削速度、每個切削刃的進給以及旋轉(zhuǎn)速度)?！幢?>xX I直徑切削刃的數(shù)量切削速度每個切削刃的 進給旋轉(zhuǎn)速度切削速度單位mm個mm/minmm/刃 -1 mmmm/min刀具A10021500.08477.576.4刀具B1008200.0263.710.2具體來說，對刀具A的設置是直徑為100. 0毫米，切削刃的數(shù)量是兩個，切削速度 是每分鐘150毫米，每個切削刃的進給為每個刃0. 08毫米，且旋轉(zhuǎn)速度為477. δπ ιΓ1。另 一方面，對刀具B的設置是直徑為100. 0毫米，切削刃的數(shù)量是8個，切削速度是每分鐘20 毫米，每個切削刃的進給為每個刃0. 02毫米，且旋轉(zhuǎn)速度為63. Tmin-10關(guān)于作為刀具A的 半精加工切具70的切削刃的數(shù)量，如上所述，兩種類型的刀片以交錯樣式設置，所以與葉 片根部1的外側(cè)表面接觸并切削該外側(cè)表面的切削刃的數(shù)量是兩個。如圖18和表1所示，在使用刀具B的情況下，8個切削刃與工件材料接觸來切削復 雜半精加工形狀3，所以切削速度和旋轉(zhuǎn)速度可能不提高。因而，使用刀具B的情況下的切 削速度是每分鐘10. 2毫米。相反，在使用刀具A的情況下，僅兩個切削刃與作業(yè)材料接觸， 所以會減輕從作業(yè)材料產(chǎn)生的振動，使其能夠使切削速度和旋轉(zhuǎn)速度比刀具B快。因此，使 用刀具A的情況下的切削速度是每分鐘76. 4毫米，這顯著比使用刀具B快。這些結(jié)果驗證 了使用刀具A可高效地切削葉片根部1的半精加工形狀3。在上述實施例中，作為根據(jù)本發(fā)明的“一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具”的半精加工切削切具 70可以是例如端銑刀和側(cè)切具中的一種。顯然可對本發(fā)明進行各種類型的變型。例如，在上述實施例中，半精加工切具70 設有刀具本體73，該刀具本體73包括第一至第五臺階部分75至79，但臺階部分的數(shù)量并 不限于5個且可根據(jù)所要形成的葉片根部的輪廓進行調(diào)整。此外，在粗糙切削工序中，首先切削所有的寬部，即第一窄部11、第二窄部12、第 三窄部13和第四寬部14，留出特定的切削公差65，但可切削尖端處的至少一個窄部，在該 處根部的寬度極窄。工業(yè)應用根據(jù)本發(fā)明的一次性切削刀具并不限于渦輪葉片的葉片根部的情況，且可應用到 切削樹形基部的形狀的任何情況。
權(quán)利要求
1.一種用于進行安裝到轉(zhuǎn)子外周上的渦輪葉片的葉片根部的半精加工的一次性旋轉(zhuǎn) 切削刀具，所述葉片根部加工成使得所述葉片根部相對于所述葉片根部的縱向雙側(cè)對稱， 且所述葉片根部朝向尖端逐漸變窄，呈其中所述葉片根部的寬度增加和減小的倒置圣誕樹 形，且所述葉片根部交替地包括寬度變小的窄部和寬度變大的寬部，特征在于所述一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具包括刀具本體，所述刀具本體繞軸線旋轉(zhuǎn)，并形成成使得直徑沿軸向朝向尖端以臺階方式 變窄，并在所述刀具本體的側(cè)表面上包括多個臺階部分，所述多個臺階部分在數(shù)量上對應 于形成在所述葉片根部上的所述窄部；第一刀片基座，所述第一刀片基座至少數(shù)量為偶數(shù)，并設置成在所述刀具本體沿軸向 的刀片端側(cè)處臺階部分的外周上并沿所述臺階部分周向的凹陷區(qū)域；以及第二刀片基座，所述第二刀片基座數(shù)量至少為偶數(shù)，并設置成沿軸向呈交錯樣式的凹 陷區(qū)域，并形成在與所述刀具本體的所述尖端側(cè)處的所述臺階部分相比更朝向后端設置的 臺階部分的外周上并沿所述臺階部分的周向的凹陷區(qū)域；第一刀片，所述第一刀片具有一對平行的直邊和在兩端將所述一對平行直邊彼此連結(jié) 的圓弧，并配裝在所述第一刀片基座中的至少一個內(nèi)，并固定，第二刀片和第三刀片，所述第二刀片和所述第三刀片呈矩形，并交替地沿所述刀具本 體的周向配裝在所述第二刀片基座內(nèi)，并固定，當沿所述縱向在橫截面內(nèi)觀察所述葉片根部將要形成的平面形狀時， 通過所述圓弧形刀片的圓弧部分和與所述圓弧部分的一端連續(xù)的邊切削最朝向所述 葉片根部的所述后端形成的所述窄部，通過所述第二刀片的角部切削所述葉片根部的所述窄部，以及 通過所述第三刀片的邊切削所述窄部之間的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于盤形的所述第一刀片和第四刀片交替地沿所述刀具本體的周向配裝在數(shù)量至少為偶 數(shù)的所述第一刀片基座內(nèi)，并固定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于所述第一刀片、所述第二刀片、所述第三刀片和所述第四刀片在所述相應臺階部分內(nèi) 構(gòu)成右旋切削，以及形成在所述第一刀片基座之間和所述第二刀片基座之間的溝槽是左向螺旋。
全文摘要
在半精加工切具(70)，矩形刀片(91)和方形刀片(92)呈交錯樣式沿軸向設置在第一至第四臺階部分(76至78)內(nèi)，所以通過由矩形刀片(91)之一和方形刀片(92)之一組成的一對形成單個切削刃。因此能夠有效地降低與葉片根部接觸的頻率?？稍黾影刖庸で芯?70)的切削速度，并使切削進給更快，所以可高效地進行半精加工工序中的作業(yè)。矩形刀片(91)和方形刀片(92)具有簡單形狀，所以可使用已知的市場上可購得的一次性刀片。因而，能夠以方便使用的形式提供半精加工切具(70)而不增加成本。
文檔編號B23C5/10GK102099139SQ20088013050
公開日2011年6月15日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者伊東格, 渡邊克俊, 濱武恭生 申請人:Osg株式會社