[發(fā)明專利]用于纖維增強塑料材料的軌道式鉆孔的端銑刀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880011700.3
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101657284A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 倪旺陽;J·W·錢德勒
• 申請（專利權(quán)）人: 鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司
• 主分類號: B23C5/10
• 分類號: B23C5/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉志強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種切削工具，尤其涉及一種用于纖維增強塑 料材料的軌道式鉆孔的端銑刀。

背景技術(shù)

纖維增強塑料(FRP)材料由于它們的高比強度以及高 比剛度而被廣泛地用在航空工業(yè)中。FRP材料是由軟樹脂基體和高強 度纖維增強物所組成的復合材料。典型的纖維增強物包括碳纖維 (CFRP)、玻璃纖維(GFRP)、克拉纖維、以及類似物。FRP材料通 常被加工成疊層結(jié)構(gòu)。FRP材料具有優(yōu)異的平面內(nèi)強度，但是低的層 間強度。在機加工過程中纖維傾向于發(fā)生層離。圖10示出了在使用常 規(guī)端銑刀機加工的孔的周圍的纖維層離。

減少纖維層離的一種方法是使用軌道式鉆孔加工。軌道 式鉆孔是通過銑削進行的制孔操作，其中一個端銑刀的中心沿圍繞想 要形成的孔的中心舉行軌道運行，同時在其自身的軸線上旋轉(zhuǎn)并且在 軸向方向上移動。軌道式鉆孔還被稱作圓銑或螺旋內(nèi)插法。

因此，存在一種需要來提供切削刀具，該刀具在對纖維 增強塑料材料進行機加工時使纖維層離最小化。

發(fā)明內(nèi)容

簡言之，根據(jù)本發(fā)明，在此提供了用于纖維增強塑料的 軌道式鉆孔的一種端銑刀，該端銑刀包括具有一個桿直徑的一個桿， 具有一個頸部直徑的一個頸部，以及具有一個切削直徑、一個圓角半 徑、一個凹角和一個背部半徑的一個切削頭部，其中該頸部直徑是該 切削直徑的大約百分之65至大約百分之90，該凹角是在大約2度至 大約6度之間，并且該圓角半徑是在該切削直徑的大約百分之3至大 約百分之8之間。

在另一個實施方案中，用于纖維增強塑料的軌道式鉆孔 的一種端銑刀具有在大約2度與大約6度之間的一個凹角、在大約5 度與大約18度之間的一個螺旋角、在大約5度與大約15度之間的一 個徑向前角、在大約3度與大約10度之間的一個齒縫軸向前角以及在 大約10度與大約18度之間的一個主后角。

附圖說明

從以下參見附圖做出的詳細說明中本發(fā)明的其他特征連 同從中衍生的優(yōu)點將變得清楚，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于對纖維增強塑 料進行機加工的一種端銑刀的幾何形狀的側(cè)視圖；

圖2是圖1的端銑刀的切削頭部的放大的側(cè)視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于對纖維增強塑 料進行機加工的一種4槽式、非中心切削端銑刀的端視圖；

圖4是圖3的4槽式、非中心切削端銑刀的局部側(cè)視圖；

圖5是由圖3的4槽式、非中心切削端銑刀產(chǎn)生的鉆孔 質(zhì)量的照片；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于對纖維增強塑 料進行機加工的一種2槽式、中心切削端銑刀的端視圖；

圖7A是圖6的2槽式、中心切削端銑刀的局部側(cè)視圖；

圖7B是沿圖7A的線7B-7B截取的2槽式、中心切削端 銑刀的局部截面端視圖；

圖8是由圖6的2槽式、中心切削端銑刀產(chǎn)生的鉆孔質(zhì) 量的照片；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于對纖維增強塑 料進行機加工的一種4槽式、中心端銑刀的端視圖；并且

圖10示出了在使用一個常規(guī)端銑刀機加工的孔周圍的纖 維層離。

具體實施方式

刀具的幾何形狀

參見圖1和圖2，其中同樣的參考符號代表同樣的元件， 用于纖維增強塑料的軌道式鉆孔的一個端銑刀總體上用10表示。總的 來說，端銑刀10包括一個桿12、一個頸部14、一個切削頭部16、以 及一個縱向軸線18。在一個實施方案中，桿12具有大致0.40英寸 (10.16mm)的桿直徑20，頸部14具有大致0.22英寸(5.59mm)的 頸部直徑22，并且切削頭部16具有大致0.28英寸(7.11mm)的切 削直徑24。總的來說，頸部直徑22小于切削直徑24，例如，頸部直 徑22可以是切削直徑24的大致百分之65至90。