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(jī)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(shù)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(duì)于其自身縱向方向大致雙側(cè)對(duì)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(shù)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(gè)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(shè)有形成倒置圣誕樹(shù)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(gè)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(jì)，因?yàn)?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(kāi)專利公開(kāi)第2000-2M812號(hào)但是，用專利文件1中描述的切削刀具，因?yàn)橥ㄟ^(guò)單個(gè)刀具完成復(fù)雜葉片根部的 粗糙切削，所以在刀具上有較重負(fù)載，且具體來(lái)說(shuō)，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(dòng)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(jìn)給的同時(shí)進(jìn)行，因而 可能無(wú)法實(shí)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(wú)法 使用市場(chǎng)上可購(gòu)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(wèn)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(jìn)行安裝到轉(zhuǎn)子外周上的渦輪葉片的葉片根部的粗糙切削 的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，所述葉片根部待加工成使得所述葉片根部相對(duì)于所述葉片根部的 縱向雙側(cè)對(duì)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(shù)形，且所述葉片根部交替地包括每個(gè)寬度變小的窄部和每個(gè)寬度變大的寬 部，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(tái)階方式變窄，并在刀具本體的側(cè)表面上包括多個(gè)臺(tái)階部分，多 個(gè)臺(tái)階部分在數(shù)量上對(duì)應(yīng)于待形成在葉片根部上的寬部；刀片基座，所述刀片基座數(shù)量至 少為偶數(shù)沿刀具本體的臺(tái)階部分中每個(gè)的周向形成在臺(tái)階部分中每個(gè)的外周上，并設(shè)置成 相對(duì)于軸向以交錯(cuò)樣式布置的凹陷區(qū)域，以及刀片，所述刀片配裝在刀片基座內(nèi)，并固定， 刀片基座包括第一刀片基座，以及第二刀片基座，刀片包括第一刀片，該第一刀片是矩 形的，并固定在第一刀片基座內(nèi)，并包括平行于縱向方向的邊，以及第二刀片，該第二刀片
4是矩形的，并固定在第二刀片基座內(nèi)，并包括平行于縱向方向的邊，當(dāng)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(shí)，第一刀片的所述邊的旋轉(zhuǎn)路徑的一部分和第二刀片的 所述邊的旋轉(zhuǎn)路徑的一部分沿各臺(tái)階部分中每個(gè)的縱向在同一直線上彼此重疊，根據(jù)所述 第一刀片的所述邊的所述旋轉(zhuǎn)路徑和所述第二刀片的所述邊的所述旋轉(zhuǎn)路徑用特定切削 公差切削將成為對(duì)應(yīng)于所述臺(tái)階部分的所述寬部的部分，并平行于所述縱向切削沿軸向?qū)?應(yīng)于所述臺(tái)階部分的長(zhǎng)度的部分，所述第一刀片和所述第二刀片構(gòu)成右旋切削，溝槽，所述 溝槽形成在所述第一刀片基座與所述第二刀片基座之間，且是左旋螺旋，以及所述第一刀 片和所述第二刀片的所述刀具本體的AR(沿軸向的刀面角)隨著每個(gè)所述臺(tái)階部分以沿軸 向從所述刀具本體的所述尖端到后端的順序逐漸增加。


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是粗糙切削切具20的側(cè)視圖。圖10是粗糙切削切具20的側(cè)視圖。圖11是示出形成在葉片根部1內(nèi)的粗糙切削形狀2與臺(tái)階部分25至四內(nèi)方形 刀片51和矩形刀片52的運(yùn)動(dòng)路徑之間的關(guān)系的視圖。圖12是示出半精加工工序的內(nèi)容的視圖。圖13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14是半精加工切具70的傾斜視圖。圖15是半精加工切具70的傾斜視圖。圖16是沿軸向從尖端側(cè)看的半精加工切具70的視圖。圖17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18是示出形成在葉片根部1內(nèi)的半精加工形狀3與臺(tái)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(yùn)動(dòng)路徑之間的關(guān)系的視圖。圖19是示出精加工工序的內(nèi)容的視圖。圖20是示出第一評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果的表。圖21是示出第二評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果的表。
具體實(shí)施例方式此后，將參照附圖解釋作為本發(fā)明實(shí)施例的粗糙切削切具20。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(jī)的轉(zhuǎn)子(圖中未示出)外周 內(nèi)的槽內(nèi)的基部。圖5中示出的粗糙切削切具20是用在粗糙切削工序(參見(jiàn)圖2，S10)中 的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，該粗糙切削工序作為用于切削葉片根部1的一系列工序中的第一 個(gè)工序進(jìn)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(duì)于其自身縱向軸線雙側(cè)對(duì)稱，并形成使葉片根部1朝向末端逐漸變窄，呈其中根部的寬 度增加和減小的倒置的圣誕樹(shù)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，使得根部的寬度從末端向后端逐漸 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(xì)解釋這三 個(gè)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(shè)葉片根部1在端部形成平 面葉片根部形狀10 (由雙點(diǎn)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(tái)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(gè)連續(xù)臺(tái)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18。因而，在通過(guò)下述半精加工切具70進(jìn)行進(jìn)一 步切削時(shí)，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(duì)應(yīng)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?qǐng)D14)不與葉片根部1的側(cè)面接觸。各較窄部分的強(qiáng)度小于其它部分的強(qiáng)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(fù)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(shè)有刀具本體23，其 沿軸向朝向尖端呈臺(tái)階形逐漸變窄?？赡芘c圖中未示出的機(jī)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(shè)置在刀具本體23的后端部上?？赡馨惭b設(shè)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(shè)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(tái)階形輪廓(參照?qǐng)D3的右側(cè))。以沿軸向從基座部分22 端到刀片端的順序，刀具本體23構(gòu)造形成第一臺(tái)階部分25、第二臺(tái)階部分沈、第三臺(tái)階部分27、第四臺(tái)階部分觀以及第五臺(tái)階部分四，第一臺(tái)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(tái)階部分沈沿軸向同軸設(shè)置在第一臺(tái)階部分25的尖端側(cè)上并形成與 第一臺(tái)階部分25相同的形狀，但比第一臺(tái)階部分25小，第三臺(tái)階部分27沿軸向同軸設(shè)置 在第二臺(tái)階部分26的尖端側(cè)上并形成與第二臺(tái)階部分沈相同的形狀，但比第二臺(tái)階部分 26小，第四臺(tái)階部分觀沿軸向同軸設(shè)置在第三臺(tái)階部分27的尖端側(cè)上并形成與第三臺(tái)階 部分27相同的形狀，但比第三臺(tái)階部分27小，第五臺(tái)階部分四沿軸向同軸設(shè)置在第四臺(tái) 階部分觀的尖端側(cè)上并形成與第四臺(tái)階部分觀相同的形狀，但比第四臺(tái)階部分觀小。當(dāng)沿軸向從尖端側(cè)觀察這樣構(gòu)造的刀具本體23時(shí)，第五臺(tái)階部分四、第四臺(tái)階部 分觀、第三臺(tái)階部分27、第二臺(tái)階部分沈和第一臺(tái)階部分25的位置從尖端向后端向左(逆 時(shí)針)扭轉(zhuǎn)，如圖7所示。沿刀具本體23的軸向還形成四個(gè)臺(tái)階溝槽37。當(dāng)沿軸向從尖端 側(cè)看時(shí)，各臺(tái)階溝槽37向左(逆時(shí)針)扭轉(zhuǎn)。接著，將參照?qǐng)D5至圖7按順序解釋構(gòu)造成刀具本體23的第一至第五臺(tái)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(tái)階部分四，之后將按順序解 釋第四臺(tái)階部分觀、第三臺(tái)階部分27、第二臺(tái)階部分沈以及第一臺(tái)階部分25。首先，解釋第五臺(tái)階部分四的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第五臺(tái)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(gè)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(shè)置在第五臺(tái)階部分 29內(nèi)。沿軸向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座49設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)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?qǐng)D6)設(shè)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(tái)階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座44和49相對(duì)于彼此以交錯(cuò)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(shè)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45設(shè)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?qǐng)D7)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(shè)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(shè)置成第四突出部分34內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個(gè) 矩形刀片52設(shè)置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)長(zhǎng)邊，外側(cè)邊平行于平面葉片根 部形狀10的縱向方向(參照?qǐng)D4)。接著，解釋第四臺(tái)階部分觀的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第四臺(tái)階部分觀像第五 臺(tái)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(shè)置在第四臺(tái)階部分28內(nèi)。沿軸向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座48設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)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?qǐng)D6)設(shè)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(tái)階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座43和48相對(duì)于彼此以交錯(cuò)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(shè)置成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)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(shè)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?qǐng)D7)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(shè)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(shè)置成第四突出部分34 內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個(gè)方形刀片51設(shè)置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)邊，外側(cè)邊 平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照?qǐng)D4)，且每個(gè)矩形刀片52設(shè)置成具有平行 于刀具本體23的軸向的兩個(gè)長(zhǎng)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(tái)階部分27的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第三臺(tái)階部分27像第五 臺(tái)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(shè)置在第三臺(tái)階部分27內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座47設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)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?qǐng)D6)設(shè)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(tái)階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座42和47相對(duì)于彼此以交錯(cuò)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41設(shè)置成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)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45設(shè)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?qǐng)D7)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(shè)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46設(shè)置成第四突出部分 34內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個(gè)方形刀片51設(shè)置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)邊，外側(cè)邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照?qǐng)D4)，且每個(gè)矩形刀片52設(shè)置成具有平 行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)長(zhǎng)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(tái)階部分沈的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第二臺(tái)階部分沈像第五 臺(tái)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(shè)置在第二臺(tái)階部分沈內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽37之一。形成矩形形狀的切削刀 片基座46設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)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?qǐng)D6)設(shè)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(tái)階形溝槽 37之一。換言之，切削刀片基座41和46相對(duì)于彼此以交錯(cuò)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(shè)置成第一突出部分31內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)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(shè)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?qǐng)D7)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(shè)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(shè)置成第四突出部分 34內(nèi)的凹陷區(qū)域。每個(gè)方形刀片51設(shè)置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)邊，外側(cè) 邊平行于平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照?qǐng)D4)，且每個(gè)矩形刀片52設(shè)置成具有平 行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)長(zhǎng)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(tái)階部分25的結(jié)構(gòu)。如圖5至圖7所示，第一臺(tái)階部分25像第五 臺(tái)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(shè)置在第一臺(tái)階部分25內(nèi)。沿軸向 從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽37之一。形成矩形形狀的另一切 削刀片基座45設(shè)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(tái)階形溝 槽37之一。換言之，切削刀片基座45、45布置在相對(duì)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(shè)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(shè)置成第四突出部分34內(nèi)的凹陷區(qū)域(參 見(jiàn)圖6)。每個(gè)矩形刀片52設(shè)置成具有平行于刀具本體23的軸向的兩個(gè)邊，外側(cè)邊平行于 平面葉片根部形狀10的縱向方向(參照?qǐng)D4)。
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(tái)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(shè)置在沿軸向的同一水平上。此外，在第二臺(tái)階部分沈至第四臺(tái)階部分觀中的每個(gè)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(duì)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(cuò)樣式布置。同樣在第五臺(tái)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(duì)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(cuò)樣式布置。接著，將解釋固定到第二臺(tái)階部分沈至第五臺(tái)階部分四內(nèi)的方形刀片51和矩形 刀片52的AR和RR。AR代表刀具本體23的軸向刀面角。具體來(lái)說(shuō)，AR是作為方形刀片51 和矩形刀片52中每個(gè)的四個(gè)邊中平行于刀具本體23的軸向的邊的側(cè)刃的軸向刀面角(參 照?qǐng)D9和圖10)。相反，RR表示刀具本體23的徑向刀面角。具體來(lái)說(shuō)，RR是作為方形刀片 51和矩形刀片52中每個(gè)的四個(gè)邊中垂直于刀具本體23的軸向的邊的底刃的徑向刀面角 (參照?qǐng)D7)。在本實(shí)施例的粗糙切削切具20中，方形刀片51和矩形刀片52的AR和RR隨 著每個(gè)臺(tái)階部分從刀具本體23的尖端向后端逐漸增加。接著解釋AR。如圖9和圖10所示，例如，以交錯(cuò)樣式固定在第五臺(tái)階部分四內(nèi)的 四個(gè)矩形刀片52的AR各是3度。以交錯(cuò)樣式固定在第四臺(tái)階部分觀內(nèi)的兩個(gè)方形刀片 51和兩個(gè)矩形刀片52的AR各是5度。以交錯(cuò)樣式固定在第三臺(tái)階部分27內(nèi)的兩個(gè)方形 刀片51和兩個(gè)矩形刀片52的AR各是7度。以交錯(cuò)樣式固定在第二臺(tái)階部分沈內(nèi)的兩個(gè) 方形刀片51和兩個(gè)矩形刀片52的AR各是9度。換言之，各AR設(shè)置成3度、5度、7度和9 度，從而刀片角隨著每個(gè)臺(tái)階部分從刀具本體23的尖端到后端逐漸增加。在本實(shí)施例中， 固定到第一臺(tái)階部分25內(nèi)的矩形刀片52的AR設(shè)置成9度，使得矩形刀片52的AR與固定 到第二臺(tái)階部分26內(nèi)的方形刀片51和矩形刀片52的RR相同，但矩形刀片52的AR可設(shè) 置成更大值。接著解釋RR。如圖7所示，以交錯(cuò)樣式固定在第五臺(tái)階部分四內(nèi)的四個(gè)矩形刀 片52的RR各是-2度。以交錯(cuò)樣式固定在第四臺(tái)階部分觀內(nèi)的兩個(gè)方形刀片51和兩個(gè) 矩形刀片52的RR各是0度。以交錯(cuò)樣式固定在第三臺(tái)階部分27內(nèi)的兩個(gè)方形刀片51和 兩個(gè)矩形刀片52的RR各是3度。以交錯(cuò)樣式固定在第二臺(tái)階部分沈內(nèi)的兩個(gè)方形刀片 51和兩個(gè)矩形刀片52的RR各是5度。換言之，各RR設(shè)置成_2度、0度、3度和5度，從而 刀片角隨著每個(gè)臺(tái)階部分從刀具本體23的尖端到后端逐漸增加。在本實(shí)施例中，固定到第 一臺(tái)階部分25內(nèi)的矩形刀片52的RR設(shè)置成5度，使得矩形刀片52的RR與固定到第二臺(tái) 階部分沈內(nèi)的方形刀片51和矩形刀片52的RR相同，但矩形刀片52的RR也可設(shè)置成更 大值。對(duì)每個(gè)臺(tái)階部分改變方形刀片51和矩形刀片52的AR和RR使其能夠抑制震顫振 動(dòng)，并還使其能夠降低粗糙切削形狀2的切削表面的粗糙度。以下將描述該效果的驗(yàn)證。接著，將參照?qǐng)D11解釋根據(jù)方形刀片51行進(jìn)的路徑和矩形刀片52行進(jìn)的路徑切 割粗糙切削形狀2的方法。圖11示出沿刀具本體23的軸向截面觀察的刀片51和52中每 個(gè)行進(jìn)的路徑。這里，將假設(shè)刀具本體23沿軸向的后端側(cè)是上側(cè)，且沿軸向的刀片端側(cè)是 下側(cè)而給予解釋。如圖11所示，首先在第一臺(tái)階部分25內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)路徑下側(cè)處矩形刀片52
10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(tái)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(shè)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(duì)應(yīng)于平面葉片根部形狀10的第一寬部11的部分。此時(shí)，平 行于軸向進(jìn)行該切削，從而相對(duì)于第一寬部11留出特定的切削公差65。同樣在第三臺(tái)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(shè)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(duì)應(yīng)于平面葉片根部形狀10的第二寬部12的部分。此時(shí)，平 行于軸向進(jìn)行該切削，從而相對(duì)于第二寬部12留出特定的切削公差65。同樣在第四臺(tái)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(shè)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(duì)應(yīng)于平面葉片根部形狀10的第三寬部13的部分。此時(shí)，平 行于軸向進(jìn)行該切削，從而相對(duì)于第三寬部13留出特定的切削公差65。此外，在第五臺(tái)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(shè)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(duì)應(yīng)于平面葉片根部形狀10的第四寬部14的部分和對(duì)應(yīng)于第 四窄部18的部分。此時(shí)，平行于軸向進(jìn)行該切削，從而相對(duì)于第四寬部14留出特定的切削 公差65。在由第二臺(tái)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(tái)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，沿固定到第二臺(tái)階 部分26內(nèi)的矩形刀片52的旋轉(zhuǎn)路徑的底邊進(jìn)行切削。在由第三臺(tái)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(tái)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，沿固定到第三臺(tái)階部分27內(nèi)的矩形刀片52的旋轉(zhuǎn)路徑的底邊 進(jìn)行切削。在由第四臺(tái)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 第三臺(tái)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(tái) 階部分觀內(nèi)的矩形刀片52的旋轉(zhuǎn)路徑的底邊進(jìn)行切削。因此，如圖4所示，在粗糙切削工序(SlO)中，以臺(tái)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(cuò)樣式設(shè)置 在第二至第四臺(tái)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(gè)臺(tái)階部分內(nèi) 的單個(gè)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(gè)和矩形刀片52中的一 個(gè)組成的每對(duì)形成單個(gè)切削刃。換言之，在第二至第四臺(tái)階部分沈至觀中的每個(gè)內(nèi)，四個(gè) 刀片呈交錯(cuò)樣式設(shè)置，從而形成兩個(gè)切削刃。在已知高速粗糙切削切具內(nèi)，必需設(shè)置大量的 切削刃(例如，六個(gè)切削刃)來(lái)切削具有復(fù)雜形狀的粗糙切削形狀2。因而，如在粗糙切削切具20內(nèi)那樣，以交錯(cuò)樣式設(shè)置方形刀片51之一與矩形刀片 52之一組成的每對(duì)，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(fù)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(jìn) 給更快。因此，可高效地進(jìn)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(jiǎn)單的形狀，因此可使用已知的市場(chǎng)上可購(gòu)得的一次性刀片。換言之，不必制造新型刀片來(lái)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(huì)增加成本。接著，將解釋半精加工工序(Sll)。如圖12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(duì)于平面葉片根部形狀10留出特定 的切削公差65 (參照?qǐng)D13)。換言之，如圖13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14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(shè)有刀具本體73，其 沿軸向朝向尖部呈臺(tái)階形逐漸變窄?？赡芘c圖中未示出的機(jī)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(shè)置在刀具本體73的后端部上?？赡馨惭b設(shè)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(shè)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14和圖15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?qǐng)D12)。刀具本體73構(gòu)造形成第一臺(tái)階部 分75、第二臺(tái)階部分76、第三臺(tái)階部分77、第四臺(tái)階部分78以及第五臺(tái)階部分79，第一臺(tái) 階部分75設(shè)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(tái)階部分 77沿軸向同軸設(shè)置在第一臺(tái)階部分75的尖端側(cè)上并形成與第一臺(tái)階部分75相同的形狀， 第三臺(tái)階部分77沿軸向同軸設(shè)置在第二臺(tái)階部分76的尖端側(cè)上并形成與第二臺(tái)階部分76 相同的形狀，但比第二臺(tái)階部分76小，第四臺(tái)階部分78沿軸向同軸設(shè)置在第三臺(tái)階部分77 的尖端側(cè)上并形成與第三臺(tái)階部分77相同的形狀，但比第三臺(tái)階部分77小，第五臺(tái)階部分 79沿軸向同軸設(shè)置在第四臺(tái)階部分78的尖端側(cè)上并形成與第四臺(tái)階部分78相同的形狀， 但比第四臺(tái)階部分78小。當(dāng)沿軸向從尖端側(cè)觀察這樣構(gòu)造的刀具本體73時(shí)，第五臺(tái)階部分79、第四臺(tái)階部 分78、第三臺(tái)階部分77、第二臺(tái)階部分76和第一臺(tái)階部分75的位置從尖端向后端向左(逆 時(shí)針)扭轉(zhuǎn)，如圖16所示。沿刀具本體73的軸向還形成四個(gè)臺(tái)階溝槽57。當(dāng)沿軸向從尖 端側(cè)看時(shí)，各臺(tái)階溝槽57向左(逆時(shí)針)扭轉(zhuǎn)。接著，將參照?qǐng)D14至圖16按順序解釋構(gòu)造成刀具本體73的第一至第五臺(tái)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(tái)階部分79，之后將按順序 解釋第四臺(tái)階部分78、第三臺(tái)階部分77、第二臺(tái)階部分76以及第一臺(tái)階部分75。首先，解釋第五臺(tái)階部分79的結(jié)構(gòu)。如圖14至圖16所示，第五臺(tái)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(gè)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(shè)置在第五臺(tái)階部 分79內(nèi)。沿軸向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)階形溝槽57之一的一部 分。此外，如圖14所示，形成大致橢圓形狀的切削刀片基座104設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成圓形的切削刀片基座89設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)階形溝 槽57之一。形成圓形的另一切削刀片基座89(參照?qǐng)D14)設(shè)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(tái)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(duì)平行直邊在兩端處通過(guò)圓弧彼此連結(jié)的形狀，切削刀片基座104設(shè)置成第一突 出部分81內(nèi)的凹陷區(qū)域。盤(pán)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(shè)置成第二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)圖15)。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(shè)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(shè)置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時(shí)，每個(gè)種子形 刀片95設(shè)置成兩個(gè)圓弧部分之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位，且長(zhǎng)邊以相交方式 相對(duì)于刀具本體73的軸向傾斜定向。此外，每個(gè)圓形刀片96設(shè)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(tái)階部分78的結(jié)構(gòu)。如圖14至圖16所示，第四臺(tái)階部分78像第 五臺(tái)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(shè)置在第四臺(tái)階部分78內(nèi)。沿 軸向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)階形溝槽57之一的一部分。此外，如圖14所示，形成矩形形狀的切削刀片基座103設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成矩形形狀的切削刀片基座88設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成圓形的另一切削 刀片基座103(參照?qǐng)D14)設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽57之一。具有細(xì)長(zhǎng)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(shè)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(shè)置成第二突出部分82 內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)圖15)。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101設(shè)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?qǐng)D16)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(shè)置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時(shí)，每個(gè)矩形刀片91設(shè)置成使得其四 個(gè)角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。此外，每個(gè)方形刀片92設(shè)置成使得其四 個(gè)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(tái)階部分77的結(jié)構(gòu)。如圖14至圖16所示，第三臺(tái)階部分77像第 五臺(tái)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(shè)置在第三臺(tái)階部分77內(nèi)。沿軸向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)階形溝槽57之一的一部分。此外，如圖14所示，形成矩形形狀的切削刀片基座102設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成矩形形狀的切削刀片基座87設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成矩形形狀的另一 切削刀片基座102設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽57之一。具有細(xì)長(zhǎng)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101設(shè)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85設(shè)置成第 二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)圖15)。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101設(shè)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?qǐng)D16)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(shè)置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時(shí)，每個(gè)矩形刀片91設(shè) 置成使得其四個(gè)角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。此外，每個(gè)方形刀片92設(shè) 置成使得其四個(gè)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(tái)階部分76的結(jié)構(gòu)。如圖14至圖16所示，第二臺(tái)階部分76像第 五臺(tái)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(shè)置在第二臺(tái)階部分76內(nèi)。沿軸 向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)階形溝槽57之一的臺(tái)階部分。此外，如圖14所示，形成矩形形狀的切削刀片基座101設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成矩形形狀的切削刀片基座86設(shè)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(tái)階形溝槽57之一。形成矩形形狀的另一 切削刀片基座101設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)階形溝槽57之一。具有細(xì)長(zhǎng)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(shè)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85設(shè)置成第 二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)圖15)。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(shè)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?qǐng)D16)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(shè)置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時(shí)，每個(gè)矩形刀片91設(shè) 置成使得其四個(gè)角部之一沿徑向朝向刀具本體73的外側(cè)定位。此外，每個(gè)方形刀片92設(shè) 置成使得其四個(gè)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(tái)階部分75的結(jié)構(gòu)。如圖14至圖16所示，第一臺(tái)階部分75像第 五臺(tái)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(shè)置在第一臺(tái)階部分75內(nèi)。沿軸 向從尖端側(cè)看時(shí)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(gè)溝槽形成臺(tái)階形溝槽57之一的一部分。此外，如圖14所示，形成矩形形狀的切削刀片基座85設(shè)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(tái)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(shè)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(tái)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(shè)置成第二突出部分82內(nèi)的凹陷區(qū)域(參見(jiàn)圖15)。另一方形刀片 92 (參照?qǐng)D16)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(shè)置成第四突出部分84內(nèi)的凹陷區(qū)域。此時(shí)，每個(gè)方形刀片92設(shè)置成使得其四 個(gè)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17所示，在第一臺(tái)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(shè)置在沿軸 線的同一水平上。此外，在第二臺(tái)階部分76至第四臺(tái)階部分78中的每個(gè)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(duì)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(cuò)樣式布置。在第五臺(tái)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?qǐng)D18解釋根據(jù)矩形刀片91行進(jìn)的路徑、方形刀片92行進(jìn)的路徑、種 子形刀片95行進(jìn)的路徑以及圓形刀片96行進(jìn)的路徑切削半精加工形狀3的方法。圖18 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(gè)行進(jìn)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18所示，在第一臺(tái)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(gè)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(tái)階部分76內(nèi)，通過(guò)沿矩形刀片91中每個(gè)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(gè)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(tái)階部分77內(nèi)，通過(guò)沿矩形刀片91中每個(gè)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(gè)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(tái)階部分78內(nèi)，通過(guò)沿矩形刀片91中每個(gè)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(gè)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(tái)階部分79內(nèi)，由種子形刀片95中每個(gè)的圓弧部分中的一個(gè)、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(gè)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(cuò)樣式設(shè)置在第二 至第四臺(tái)階部分76至78內(nèi)。與形成在已知高速型半精加工切具的每個(gè)臺(tái)階部分內(nèi)的單個(gè) 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(gè)和方形刀片92中的一個(gè)組成 的每對(duì)形成單個(gè)切削刃。換言之，在第二至第四臺(tái)階部分86至88中的每個(gè)內(nèi)，四個(gè)刀片呈 交錯(cuò)樣式設(shè)置，從而形成兩個(gè)切削刃。在已知高速半精加工切具內(nèi)，必需設(shè)置大量的切削刃 (例如，六個(gè)切削刃)來(lái)切削具有復(fù)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(cuò)樣式設(shè)置矩形刀片91之一與方形刀片 92之一組成的每對(duì)，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(fù)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(jìn) 給更快。因此，可高效地進(jìn)行半精加工工序的作業(yè)。此外，通過(guò)固定到半精加工切削切具70的第五臺(tái)階部分79的兩個(gè)種子形刀片95 和兩個(gè)圓形刀片96切削對(duì)應(yīng)于平面葉片根部形狀10的第四窄部18的部分。四個(gè)刀片沿 軸向設(shè)置在同一水平上。換言之，與形成在第二至第四臺(tái)階部分76至78中的每個(gè)內(nèi)的兩 個(gè)切削刃相反，在第五臺(tái)階部分79內(nèi)形成四個(gè)切削刀片。用于比其它位置進(jìn)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(jiǎn)單的形狀，因此可使用已知的市場(chǎng)上可購(gòu)得的一次性刀片。 換言之，不必制造新型刀片來(lái)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(huì)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(duì)第一窄部15、第 二窄部16、第三窄部17和第四窄部18進(jìn)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(duì)應(yīng)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?yàn)楦鲗挷恳驯磺邢?。這意味著不會(huì)有過(guò)量的負(fù)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(jìn)給更快，因此可高效地切削半精加工形狀3。 此外，由于沒(méi)有過(guò)量的負(fù)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(dòng)，且在切削工序中可不必?fù)?dān)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(jìn)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19所示，使用具有倒置圣誕樹(shù)形的精加工切 具100來(lái)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(gè)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，使用根據(jù)本發(fā)明的粗糙切削切具20在葉片根部1內(nèi)切削粗糙切削形狀2。進(jìn)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。粗糙切削切具20是一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具。粗糙切削切具20設(shè)有刀具本體23， 其呈臺(tái)階形逐漸變窄。刀具本體23構(gòu)造形成第一至第五臺(tái)階部分25至四。每個(gè)臺(tái)階部分繞其周界設(shè)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(cuò) 樣式設(shè)置。例如，矩形刀片52和方形刀片51沿周向交替配裝在第二至第四臺(tái)階部分沈至 28中的每個(gè)內(nèi)的刀片基座內(nèi)，并被固定。換言之，由方形刀片51中的一個(gè)和矩形刀片52中 的一個(gè)組成的一對(duì)形成切削刃，所以在第二至第四臺(tái)階部分26至觀中的每個(gè)內(nèi)形成兩個(gè) 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(fù)載。因而，可增加粗糙切削切具20的切削速度并使切削進(jìn)給更快，因此可高效地進(jìn)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(jiǎn) 單的形狀，因此可使用已知的市場(chǎng)上可購(gòu)得的一次性刀片。換言之，不必制造新型刀片來(lái)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(huì)增加成本?？墒褂么植谇邢髑芯?0來(lái)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(duì)應(yīng)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(shù)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(duì)應(yīng)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(guò)量負(fù)載承載在半精加工切 具70上?？墒拱刖庸で芯?0的切削進(jìn)給更快，因此可高效地切削半精加工形狀3。此 外，由于沒(méi)有過(guò)量的負(fù)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(dòng)， 且在切削工序中可不必?fù)?dān)心刀具可能斷裂。在粗糙切削切具20中，固定到第二臺(tái)階部分76至第五臺(tái)階部分79內(nèi)的方形刀片 51和矩形刀片52的AR和RR是變化的。具體來(lái)說(shuō)，刀片的AR和RR在臺(tái)階部分中的每個(gè)內(nèi) 從所述刀具本體23的尖端向后端逐漸增加。這使得能夠抑制震顫振動(dòng)，并還使其能夠降低 粗糙切削形狀2的切削表面的粗糙度。接著，為了確定使用粗糙切削切具20的效果，將粗糙切削工序中使用粗糙切削切 具20(刀具A)的情況和使用已知高速粗糙切削切具(刀具B)的情況相比較。在該評(píng)估測(cè) 試1中，測(cè)量和評(píng)估其中使用一次性刀具A的情況中的切削進(jìn)給和其中使用已知高速刀具 B的情況中的切削進(jìn)給。下表1中示出各刀具中每個(gè)的條件(切削刃的直徑和數(shù)量)和切 削條件(切削速度、每個(gè)切削刃的進(jìn)給以及旋轉(zhuǎn)速度)?！幢?>
權(quán)利要求
1.一種用于進(jìn)行安裝到轉(zhuǎn)子外周上的渦輪葉片的葉片根部的粗糙切削的一次性旋轉(zhuǎn) 切削刀具，所述葉片根部待加工成使得所述葉片根部相對(duì)于所述葉片根部的縱向雙側(cè)對(duì) 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(shù)形，且所述葉片根部交替地包括每個(gè)寬度變小的窄部和每個(gè)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(tái)階方式 變窄，并在所述刀具本體的側(cè)表面上包括多個(gè)臺(tái)階部分，所述多個(gè)臺(tái)階部分在數(shù)量上對(duì)應(yīng) 于待形成在所述葉片根部上的所述寬部；刀片基座，所述刀片基座數(shù)量至少為偶數(shù)且沿所述刀具本體的所述臺(tái)階部分中每個(gè)的 周向形成在所述臺(tái)階部分中每個(gè)的外周上，并設(shè)置成相對(duì)于所述軸向以交錯(cuò)樣式布置的凹 陷區(qū)域；以及刀片，所述刀片配裝在所述刀片基座內(nèi)，并固定， 所述刀片基座包括 第一刀片基座，以及 第二刀片基座， 所述刀片包括第一刀片，所述第一刀片是矩形的，并固定在所述第一刀片基座內(nèi)，并包括平行于所述 縱向的邊，以及第二刀片，所述第二刀片是矩形的，并固定在所述第二刀片基座內(nèi)，并包括平行于所述 縱向的邊，當(dāng)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(shí)，所述第一刀片的所述邊的旋轉(zhuǎn)路徑的一部分和所述第二刀片的所述邊的旋轉(zhuǎn)路徑的 一部分沿所述各臺(tái)階部分中每個(gè)的縱向在同一直線上彼此重疊，根據(jù)所述第一刀片的所述邊的所述旋轉(zhuǎn)路徑和所述第二刀片的所述邊的所述旋轉(zhuǎn)路 徑用特定切削公差切削將成為對(duì)應(yīng)于所述臺(tái)階部分的所述寬部的部分，并平行于所述縱向 切削沿軸向?qū)?yīng)于所述臺(tái)階部分的長(zhǎng)度的部分， 所述第一刀片和所述第二刀片構(gòu)成右旋切削，溝槽，所述溝槽形成在所述第一刀片基座與所述第二刀片基座之間，且是左旋螺旋，以及所述第一刀片和所述第二刀片的所述刀具本體的AR(沿軸向的刀面角)隨著每個(gè)所述 臺(tái)階部分以沿軸向從所述刀具本體的所述尖端到后端的順序逐漸增加。
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，所述第一刀片和所述第二 刀片的所述刀具本體的RR(沿徑向的刀面角)隨著每個(gè)所述臺(tái)階部分沿軸向從所述刀具本 體的所述尖端到后端的順序逐漸增加。
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，各AR在3度至9度的 范圍內(nèi)變化。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，所述各RR 在-2度至5度范圍內(nèi)變化。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，所述各AR是 所述第一刀片和所述第二刀片的平行于所述軸向的邊的側(cè)刃相對(duì)于所述軸向的角度。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的一次性旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，所述各RR是 所述第一刀片和所述第二刀片的垂直于所述軸向的邊的底刃相對(duì)于所述徑向的角度。
全文摘要
在粗糙切削切具(20)中，方形刀片(51)和矩形刀片(52)呈交錯(cuò)樣式沿軸向設(shè)置在第一至第四臺(tái)階部分(26至28)內(nèi)，所以通過(guò)由方形刀片(51)之一和矩形刀片(52)之一組成的一對(duì)形成切削刃。因此能夠有效地降低與葉片根部接觸的頻率。此外，在第二至第五臺(tái)階部分(26至28)中，方形刀片(51)和矩形刀片(52)的AR和RR沿從刀具本體23的尖端到后端的順序逐漸增加。因此，能夠抑制加工期間的震顫振動(dòng)，且能夠減小作業(yè)材料的切削表面的粗糙度。
文檔編號(hào)B23C5/12GK102099140SQ20088013050
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者伊東格, 渡邊克俊, 濱武恭生 申請(qǐng)人:Osg株式會(huì)社