T型切削刀具、肋的加工方法和航空器零件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及T型切削刀具和使用T型切削刀具而對(duì)具有折返部的肋進(jìn)行切削加工的肋的加工方法、以及具備具有折返部的肋的航空器零件。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，為了形成所謂被稱(chēng)為T(mén)型槽的槽，以往一直使用被稱(chēng)為T(mén)型槽切削刀具的T型切削刀具。而且，這樣的T型切削刀具還用于在工件側(cè)表面上形成切槽(undercut)。這樣的在工件側(cè)表面上形成切槽的方法，例如，也被應(yīng)用于在航空器的翼部的壁板的肋上形成折回凸緣(return flange)的情況。
[0003]T型切削刀具具有柄部以及與該柄部的頂端結(jié)合的頭部，通常，超硬質(zhì)合金制的刀片被螺紋固定或釬焊在頭部上。此外，也有將由聚晶金剛石(PCD)制的刀片釬焊于頭部而成的T型切削刀具。
[0004]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，記載了一種T型槽切削刀具，在該T型槽切削刀具中，在柄部的外周部設(shè)置有槽部，所述槽部從刃部側(cè)開(kāi)始朝向與刃部相反的一側(cè)、并以相對(duì)于軸心朝向與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向傾斜的方式延伸，改善了切肩的排出性。在該T型槽切削刀具中，在刃部上螺紋固定有超硬質(zhì)合金制的不重磨刀片。
[0005]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，記載了一種在工具的旋轉(zhuǎn)方向上交替地配置頂端部側(cè)刀片與基端部側(cè)刀片并螺紋固定于切削頭而成的T型槽切削刀具。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-18354號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特許第4830597號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]如專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2的記載那樣，在螺紋固定有超硬質(zhì)合金制的刀片的T型切削刀具中，由于存在離心力以及各刀片的旋轉(zhuǎn)半徑的偏差，主軸的旋轉(zhuǎn)速度被限制在約1000轉(zhuǎn)/分鐘、進(jìn)給速度被限制在數(shù)百mm/min左右，因而以每單位時(shí)間中從工件去除的材料的量(MRR(CmVmin))表示的加工效率降低。而且，在沿著如圖13所示那樣的彎曲面而加工的情況下，以及利用釬焊有刀片的T型切削刀具對(duì)如圖14所示那樣的傾斜面進(jìn)行加工的情況下，存在由于切削力作用在工具的軸向上而導(dǎo)致刀片容易從T型切削刀具的頭部脫落的問(wèn)題，為了防止這些問(wèn)題，不得不進(jìn)一步降低工具的旋轉(zhuǎn)速度以及進(jìn)給速度。這樣的彎曲面、傾斜面的加工，例如在航空器的翼部的壁板、前緣等的制造工序中是必需的。
[0012]另一方面，將聚晶金剛石(PCD)制的刀片釬焊在頭部而成的T型切削刀具同螺紋固定或者釬焊有超硬質(zhì)合金制的刀片的T型切削刀具相比，能夠提高工具的旋轉(zhuǎn)速度從而提高加工效率。然而，在沿著如圖13所示的彎曲面而加工的情況下、在對(duì)切削力作用在工具的軸向上的如圖14所示的傾斜面進(jìn)行加工的情況下，與超硬質(zhì)合金制的刀片的情況同樣，存在刀片容易從頭部脫落的問(wèn)題，仍然不能提高工具的旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)給速度。
[0013]因此，本發(fā)明以解決這些現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題為技術(shù)課題，其目的在于提供一種通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)、高速進(jìn)給而能夠加工具有折返部的肋、特別是能夠加工三維切槽形狀的T型切削刀具、肋的加工方法和航空器零件。
[0014]用于解決課題的方案
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種切削刀具，具備:柄部以及頭部，所述頭部設(shè)置于所述柄部的一端，并且在該T型切削刀具的周向上交替地配置有多個(gè)底刃部和多個(gè)頂刃部，所述多個(gè)底刃部在與所述柄部相反的一側(cè)、即該T型切削刀具的頂端側(cè)，具有切削刃；所述多個(gè)頂刃部在接近于所述柄部側(cè)的該T型切削刀具的基端側(cè)具有切削刃，所述底刃部的切削刃以及所述頂刃部的切削刃與所述柄部以及所述頭部形成一體構(gòu)造。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種肋的加工方法，在工件上對(duì)具有折返部的肋進(jìn)行切削加工，對(duì)所述工件的肋部保留所述折返部的寬度尺寸以上的厚度而加工，將T型切削刀具安裝于機(jī)床的主軸并使該T型切削刀具旋轉(zhuǎn)，所述T型切削刀具構(gòu)成為:具備柄部和頭部，所述頭部設(shè)置于所述柄部的一端并在該T型切削刀具的周向上交替地配置有多個(gè)底刃部和多個(gè)頂刃部，所述多個(gè)底刃部在與所述柄部相反的一側(cè)、即該T型切削刀具的頂端側(cè)，具有切削刃，所述多個(gè)頂刃部在接近于所述柄部側(cè)的該T型切削刀具的基端側(cè)具有切削刃，所述底刃部的切削刃以及所述頂刃部的切削刃與所述柄部以及所述頭部形成一體構(gòu)造，使所述工件與所述T型切削刀具相對(duì)移動(dòng)，并以保留所述折返部的方式對(duì)所述肋進(jìn)行切削加工。
[0017]另外，根據(jù)發(fā)明，提供一種航空器零件，所述航空器零件具有利用機(jī)床對(duì)工件坯材進(jìn)行切削加工而形成的、具有折返部的肋，對(duì)所述工件坯材的肋部保留所述折返部的寬度尺寸以上的厚度而加工，將T型切削刀具安裝于機(jī)床的主軸并使所述T型切削刀具旋轉(zhuǎn)，所述T型刀具具備柄部和頭部，所述頭部設(shè)置于所述柄部的一端并在該T型切削刀具的周向上交替地配置有多個(gè)底刃部和多個(gè)頂刃部，所述多個(gè)底刃部在與所述柄部相反的一側(cè)、即該T型切削刀具的頂端側(cè)，具有切削刃，所述多個(gè)頂刃部在接近于所述柄部側(cè)的該T型切削刀具的基端側(cè)具有切削刃，所述底刃部以及所述頂刃部的切削刃與所述柄部以及所述頭部形成一體構(gòu)造，使所述工件坯材與所述T型切削刀具相對(duì)移動(dòng)，并以保留所述折返部的方式對(duì)所述肋進(jìn)行切削加工。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，由于T型切削刀具是包含刃部在內(nèi)的頭部以及柄部不經(jīng)由釬焊等結(jié)合方法而被一體地形成的整體式的切削工具，因而與螺紋固定或釬焊了超硬質(zhì)合金制的刀片而成的現(xiàn)有的T型切削刀具、以及將PCD刀片釬焊在頭部而成的現(xiàn)有技術(shù)的T型切削刀具相比，本發(fā)明的T型切削刀具不僅在進(jìn)行二維的加工的情況下，即使在沿著彎曲面而加工的情況下、以及在對(duì)傾斜面加工的三維切槽形狀的情況下，也能夠?qū)⑿D(zhuǎn)速度以及進(jìn)給速度設(shè)定為非常高的速度而不使刀片脫落，能夠極大地提高加工效率。
[0020]特別是在具備具有折返部的肋的航空器零件、例如翼部的壁板、前緣、翼肋等翼部構(gòu)件的加工中，通過(guò)應(yīng)用本T型切削刀具以及肋的加工方法而能夠獲得高的MRR。能夠在將鋁合金的大的板材幾乎全部切削成切肩而進(jìn)行具有折返部的肋的加工的航空器零件的制造中發(fā)揮威力。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的T型切削刀具的立體圖。
[0022]圖2是圖1的T型切削刀具的軸向半剖視圖。
[0023]圖3是沿著圖2的向視線(xiàn)II1-1II的T型切削刀具的頭部的剖視圖。
[0024]圖4是沿著圖2的向視線(xiàn)IV-1V的T型切削刀具的頭部的端面圖。
[0025]圖5是表不圖1的T型切削刀具的頭部的局部放大側(cè)視圖。
[0026]圖6是在與圖5不同的旋轉(zhuǎn)位置示出的與圖5同樣的局部放大側(cè)視圖。
[0027]圖7是表示本發(fā)明的T型切削刀具的制造方法的簡(jiǎn)圖。
[0028]圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)的T型切削刀具的制造方法的簡(jiǎn)圖。
[0029]圖9是表示由本發(fā)明的T型切削刀具加工的航空器的翼部的壁板的一部分的立體圖。
[0030]圖10是表示由本發(fā)明的T型切削刀具加工的航空器的翼部的壁板的一部分的放大剖視圖。
[0031]圖11是表示航空器的翼部的壁板的背面的立體圖。
[0032]圖12是作為用于使用本發(fā)明的T型切削刀具形成三維折回凸緣的機(jī)床的一例而示出的臥式五軸加工中心的側(cè)視圖。
[0033]圖13是表示在利用現(xiàn)有技術(shù)的T型切削刀具對(duì)彎曲