T型切削刀具、肋的加工方法和航空器零件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及T型切削刀具和使用T型切削刀具而對具有折返部的肋進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】
[0002]例如，為了形成所謂被稱為T型槽的槽，以往一直使用被稱為T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表面上形成切槽(undercut)。這樣的在工件側表面上形成切槽的方法，例如，也被應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合的頭部，通常，超硬質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，在專利文獻I中，記載了一種T型槽切削刀具，在該T型槽切削刀具中，在柄部的外周部設置有槽部，所述槽部從刃部側開始朝向與刃部相反的一側、并以相對于軸心朝向與旋轉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合金制的不重磨刀片。
[0005]在專利文獻2中，記載了一種在工具的旋轉方向上交替地配置頂端部側刀片與基端部側刀片并螺紋固定于切削頭而成的T型槽切削刀具。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2009-18354號公報
[0009]專利文獻2:日本特許第4830597號公報
【發明內容】
[0010]發明所要解決的課題
[0011]如專利文獻1、2的記載那樣，在螺紋固定有超硬質合金制的刀片的T型切削刀具中，由于存在離心力以及各刀片的旋轉半徑的偏差，主軸的旋轉速度被限制在約1000轉/分鐘、進給速度被限制在數百mm/min左右，因而以每單位時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型切削刀具對如圖14所示那樣的傾斜面進行加工的情況下，存在由于切削力作用在工具的軸向上而導致刀片容易從T型切削刀具的頭部脫落的問題，為了防止這些問題，不得不進一步降低工具的旋轉速度以及進給速度。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合金制的刀片的T型切削刀具相比，能夠提高工具的旋轉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、在對切削力作用在工具的軸向上的如圖14所示的傾斜面進行加工的情況下，與超硬質合金制的刀片的情況同樣，存在刀片容易從頭部脫落的問題，仍然不能提高工具的旋轉速度、進給速度。
[0013]因此，本發明以解決這些現有技術中存在的問題為技術課題，其目的在于提供一種通過高速旋轉、高速進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]為了實現上述目的，根據本發明提供一種切削刀具，具備:柄部以及頭部，所述頭部設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底刃部和多個頂刃部，所述多個底刃部在與所述柄部相反的一側、即該T型切削刀具的頂端側，具有切削刃；所述多個頂刃部在接近于所述柄部側的該T型切削刀具的基端側具有切削刃，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造。
[0016]另外，根據本發明，提供一種肋的加工方法，在工件上對具有折返部的肋進行切削加工，對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床的主軸并使該T型切削刀具旋轉，所述T型切削刀具構成為:具備柄部和頭部，所述頭部設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底刃部和多個頂刃部，所述多個底刃部在與所述柄部相反的一側、即該T型切削刀具的頂端側，具有切削刃，所述多個頂刃部在接近于所述柄部側的該T型切削刀具的基端側具有切削刃，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造，使所述工件與所述T型切削刀具相對移動，并以保留所述折返部的方式對所述肋進行切削加工。
[0017]另外，根據發明，提供一種航空器零件，所述航空器零件具有利用機床對工件坯材進行切削加工而形成的、具有折返部的肋，對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床的主軸并使所述T型切削刀具旋轉，所述T型刀具具備柄部和頭部，所述頭部設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底刃部和多個頂刃部，所述多個底刃部在與所述柄部相反的一側、即該T型切削刀具的頂端側，具有切削刃，所述多個頂刃部在接近于所述柄部側的該T型切削刀具的基端側具有切削刃，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造，使所述工件坯材與所述T型切削刀具相對移動，并以保留所述折返部的方式對所述肋進行切削加工。
[0018]發明效果
[0019]根據本發明，由于T型切削刀具是包含刃部在內的頭部以及柄部不經由釬焊等結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合金制的刀片而成的現有的T型切削刀具、以及將PCD刀片釬焊在頭部而成的現有技術的T型切削刀具相比，本發明的T型切削刀具不僅在進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、以及在對傾斜面加工的三維切槽形狀的情況下，也能夠將旋轉速度以及進給速度設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、翼肋等翼部構件的加工中，通過應用本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行具有折返部的肋的加工的航空器零件的制造中發揮威力。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的優選的實施方式的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視圖。
[0026]圖6是在與圖5不同的旋轉位置示出的與圖5同樣的局部放大側視圖。
[0027]圖7是表示本發明的T型切削刀具的制造方法的簡圖。
[0028]圖8是表示現有技術的T型切削刀具的制造方法的簡圖。
[0029]圖9是表示由本發明的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明的T型切削刀具形成三維折回凸緣的機床的一例而示出的臥式五軸加工中心的側視圖。
[0033]圖13是表示在利用現有技術的T型切削刀具對彎曲