軸流式水輪機(jī)葉片的法蘭根部曲面加工采用球頭銑刀。該刀具球頭中央部位切削速度趨于零，切削狀況惡劣，易產(chǎn)生切屑堵塞和刀齒崩刃。球頭銑刀國(guó)產(chǎn)化難度較大，現(xiàn)采用日立公司刀具。

球頭銑刀

    葉片進(jìn)出、水邊和焊接坡口需用φ80、φ63螺旋立銑刀。國(guó)外刀具價(jià)格約1.7～2.7萬(wàn)元/把，而國(guó)產(chǎn)螺旋立銑刀價(jià)格約是其1/4～1/8。我們與太原王牌工具廠合作研制了適于不銹鋼材料葉片加工的螺旋立銑刀，該刀具為平裝刀片螺釘夾緊結(jié)構(gòu)。加深容屑槽、加大螺旋角，利于排屑和使切削輕快；銑刀的端部是介入切削最多的部位，也最易損壞，采用可換頭的結(jié)構(gòu)極大地延長(zhǎng)了刀體壽命；改進(jìn)可換頭設(shè)計(jì)，在底刃增大容屑空間和副后角，避免了常見(jiàn)的堵塞積屑而打刀現(xiàn)象；端刃改2刃為4刃切削，極大地改善了此部位最易損壞的狀況；周刃采用方刀片由轉(zhuǎn)位2次增為4次，進(jìn)步了刀片的利用率。

螺旋立銑刀

    葉片曲面加工區(qū)域大，鍛造型面加工余量為0～70mm，粗銑時(shí)產(chǎn)生程序空運(yùn)行狀況。購(gòu)自德國(guó)瓦德利希.柯寶公司的龍門(mén)銑床配置了目前世界上功率最大的數(shù)控銑頭，為實(shí)現(xiàn)大切深、大進(jìn)給提供了前提。與哈理工大學(xué)、綿工工具廠合作研制了雙層刃蹊徑刀齒結(jié)構(gòu)的專(zhuān)用面銑刀，答應(yīng)切深達(dá)20mm。

專(zhuān)用面銑刀

    選用不等齒距分布，對(duì)減小切削振動(dòng)有較好效果。

銑刀齒距分布

    后角選小值可增加刀齒強(qiáng)度，但葉片材料韌性大，為減小后刀面與已加工表面的摩擦，后角宜選大些，取后角α=7°～9°。面銑刀后角是由刀體設(shè)計(jì)的安裝后角和刀片的后角形成的，刀片的后角系列有0°～25°，考慮到刀片的強(qiáng)度和安裝角的限制，選刀片后角α=11°。

面銑刀主偏角有45°～90°幾種。不同主偏角影響切削受力方向和實(shí)際切削深度。另外，面銑刀的主偏角不同，其刀片磨出的修光刃也不一樣，在出產(chǎn)中操縱者不了解或不留意不同主偏角刀片修光刃的差別，可以說(shuō)處于混用狀態(tài)。優(yōu)選75°主偏角，并推廣到全廠在加工其它部件時(shí)使用，減少了刀片不公道使用所造成的損失。

    面銑刀按前角可分為雙負(fù)前角、雙正前角和正負(fù)前角面銑刀。“七·五”期間海內(nèi)重型機(jī)加行業(yè)和工具廠家開(kāi)始研究重型切削刀具，開(kāi)發(fā)了軸向和徑向前角取負(fù)值的雙負(fù)前角面銑刀。實(shí)際證實(shí)，電站設(shè)備制造不同于重機(jī)廠家鑄鍛件的重型加工，在大型組焊構(gòu)件和零部件加工時(shí)應(yīng)用“重型切削面銑刀”是個(gè)誤區(qū)。雙負(fù)前角面銑刀易產(chǎn)生切削振動(dòng)，使加工表面粗拙度差、刀具易崩損。選軸向、徑向前角為正值，增大前角，可減小切削力、減小振動(dòng)，達(dá)到高精度和高速切削的要求。經(jīng)試驗(yàn)，優(yōu)選徑向前角γf=0°～2°，軸向前角γp=9°～12°。

銑刀幾何角度的選擇

    刀片夾緊方式有前、后壓塊式、楔塊可調(diào)式、偏心、杠桿、螺釘壓緊和彈性?shī)A緊等方式�；�本要求裝夾利便、夾緊牢固、定位精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸和易于排屑。葉片面銑刀選用壓塊式夾緊方式，不但有較大的容屑槽且對(duì)刀片的精度要求低，通用性強(qiáng)。

刀片夾緊方式

    面銑刀結(jié)構(gòu)按刀片的安裝方式可分為平裝和立裝方式。平裝方式由德國(guó)瓦爾特公司（WALTER）較早采用，而立裝則由德國(guó)英格索爾公司（INGERSOLL）推出的。平裝方式具有刀片安裝前角大、容屑槽大的特點(diǎn)，立裝方式具有刀片抗壓、抗沖擊，適于重型切削的特點(diǎn)。經(jīng)與哈理工大學(xué)、哈工量刀具廠、綿工工具廠合作研制了不銹鋼葉片加工平裝刀片結(jié)構(gòu)面銑刀。