轴流式水轮机叶片的法兰根部曲面加工采用球头铣刀。该刀具球头中央部位切削速度趋于零，切削状况恶劣，易产生切屑堵塞和刀齿崩刃。球头铣刀国产化难度较大，现采用日立公司刀具。

球头铣刀

叶片进出、水边和焊接坡口需用φ80、φ63螺旋立铣刀。国外刀具价格约1.7～2.7万元/把，而国产螺旋立铣刀价格约是其1/4～1/8。我们与太原{wp}工具厂合作研制了适于不锈钢材料叶片加工的螺旋立铣刀，该刀具为平装刀片螺钉夹紧结构。加深容屑槽、加大螺旋角，利于排屑和使切削轻快;铣刀的端部是介入切削最多的部位，也最易损坏，采用可换头的结构极大地延长了刀体寿命;改进可换头设计，在底刃增大容屑空间和副后角，避免了常见的堵塞积屑而打刀现象;端刃改2刃为4刃切削，极大地改善了此部位最易损坏的状况;周刃采用方刀片由转位2次增为4次，进步了刀片的利用率。

螺旋立铣刀

叶片曲面加工区域大，锻造型面加工余量为0～70mm，粗铣时产生程序空运行状况。购自德国瓦德利希.柯宝公司的龙门铣床配置了目前世界上功率{zd0}的数控铣头，为实现大切深、大进给提供了前提。与哈理工大学、绵工工具厂合作研制了双层刃蹊径刀齿结构的专用面铣刀，答应切深达20mm。

专用面铣刀

选用不等齿距分布，对减小切削振动有较好效果。

铣刀齿距分布

后角选小值可增加刀齿强度，但叶片材料韧性大，为减小后刀面与已加工表面的摩擦，后角宜选大些，取后角α=7°～9°。面铣刀后角是由刀体设计的安装后角和刀片的后角形成的，刀片的后角系列有0°～25°，考虑到刀片的强度和安装角的限制，选刀片后角α=11°。

面铣刀主偏角有45°～90°几种。不同主偏角影响切削受力方向和实际切削深度。另外，面铣刀的主偏角不同，其刀片磨出的修光刃也不一样，在出产中操纵者不了解或不留意不同主偏角刀片修光刃的差别，可以说处于混用状态。优选75°主偏角，并推广到全厂在加工其它部件时使用，减少了刀片不公道使用所造成的损失。

面铣刀按前角可分为双负前角、双正前角和正负前角面铣刀。“七·五”期间海内重型机加行业和工具厂家开始研究重型切削刀具，开发了轴向和径向前角取负值的双负前角面铣刀。实际证实，电站设备制造不同于重机厂家铸锻件的重型加工，在大型组焊构件和零部件加工时应用“重型切削面铣刀”是个误区。双负前角面铣刀易产生切削振动，使加工表面粗拙度差、刀具易崩损。选轴向、径向前角为正值，增大前角，可减小切削力、减小振动，达到高精度和高速切削的要求。经试验，优选径向前角γf=0°～2°，轴向前角γp=9°～12°。

铣刀几何角度的选择

刀片夹紧方式有前、后压块式、楔块可调式、偏心、杠杆、螺钉压紧和弹性夹紧等方式。基本要求装夹利便、夹紧牢固、定位精度高、结构简朴和易于排屑。叶片面铣刀选用压块式夹紧方式，不但有较大的容屑槽且对刀片的精度要求低，通用性强。

刀片夹紧方式

面铣刀结构按刀片的安装方式可分为平装和立装方式。平装方式由德国瓦尔特公司(WALTER)较早采用，而立装则由德国英格索尔公司(INGERSOLL)推出的。平装方式具有刀片安装前角大、容屑槽大的特点，立装方式具有刀片抗压、抗冲击，适于重型切削的特点。经与哈理工大学、哈工量刀具厂、绵工工具厂合作研制了不锈钢叶片加工平装刀片结构面铣刀。

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