[實(shí)用新型]一種變螺旋槽雙錐角疊層結(jié)構(gòu)制孔一體化刀具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720341716.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN206702276U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫杰;劉凱;李劍峰;朱兆聚;孟華林;康萬軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): B23B51/08
• 分類號(hào): B23B51/08;B23P23/02
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37219
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種適用于疊層結(jié)構(gòu)難加工材料精密制孔加工的鉆、鉸、锪一體化刀具，能夠在不同物理力學(xué)性能材料如鋁合金、鈦合金疊層裝配結(jié)構(gòu)的制孔過程中保證制孔精度，實(shí)現(xiàn)有效斷屑及排屑，屬于機(jī)械加工刀具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為了減小能源消耗、增加飛機(jī)壽命，鋁合金與鈦合金在飛機(jī)中使用的比重越來越高。在飛機(jī)裝配過程中，常用螺栓和鉚釘把鋁合金和鈦合金連接在一起以增強(qiáng)性能，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因此，需要在鋁合金與鈦合金疊層板上加工大量的連接孔。但是，鋁合金與鈦合金疊層裝配制孔的孔徑小、加工難度較大，使用傳統(tǒng)多工序工藝進(jìn)行鉆、鉸、锪加工不易保證孔的同軸度，輔助工序較多，降低了工作效率；若進(jìn)行鉆、鉸、锪一體化制孔又帶來斷屑困難、排屑不暢易導(dǎo)致刀具易崩斷的問題，增加制造成本。

因此，在鉆、鉸、锪一體化刀具設(shè)計(jì)過程中，如何實(shí)現(xiàn)有效斷屑，避免切屑纏刀，保證切屑順利排出，成為研究疊層結(jié)構(gòu)制孔刀具的重點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有小直徑一體化刀具技術(shù)中存在的問題，提出一種變螺旋槽雙錐角疊層結(jié)構(gòu)制孔一體化刀具，能夠?qū)ΟB層結(jié)構(gòu)一次性完成鉆、鉸、锪精加工，通過有效斷屑、輕松排屑、降低制孔軸向力，來提高孔尺寸精度、同軸度精度以及表面質(zhì)量，在保證切削速度的同時(shí)，能夠延長刀具壽命，提高加工效率。本實(shí)用新型適用于厚度較小(單層小于3mm)的薄板疊層裝配結(jié)構(gòu)的孔加工。

本實(shí)用新型的變螺旋槽雙錐角疊層結(jié)構(gòu)制孔一體化刀具，采用以下技術(shù)方案：

該刀具，包括鉆削部、鉸削部、锪窩部和刀柄，鉆削部與鉸削部之間以及鉸削部和锪窩部之間均設(shè)置過渡部；鉆削部包括雙錐角鉆尖和螺旋槽，雙錐角鉆尖包含兩條主切削刃，螺旋槽為兩條延伸至鉆削部與鉸削部之間過渡部的右旋螺旋槽；鉸削部具有四個(gè)螺旋周刃，包括四條主切削刃和對(duì)應(yīng)的四條延伸至兩側(cè)過渡部的左旋螺旋槽；锪窩部包括三條主切削刃以及三條延伸至刀柄的右旋螺旋槽。

所述過渡部的長度為4mm～6mm。

所述鉆削部中雙錐角鉆尖的鉆心直徑不小于鉆削部直徑的0.25倍，以保證鉆頭的剛度。

所述鉆削部中雙錐角鉆尖的第一錐角為120°～132°，對(duì)應(yīng)第一段主切削刃；第二段錐角為90°對(duì)應(yīng)第二段主切削刃。

所述鉆削部中雙錐角鉆尖的兩條主切削刃的最外緣前角為8°～12°，后角為11°～15°。

所述鉆削部中右旋螺旋槽的螺旋角為23°～30°，以保證周刃的剛度、強(qiáng)度和排屑性能。

所述鉸削部的螺旋周刃外緣前角γ1為5°～10°，后角α1為6°～10°，這樣使得鉸削更加平穩(wěn)，保證了刀具鋒利度、耐用度和孔的精度。

所述鉸削部的長度等于鉆削部中螺旋槽的周刃部分長度。

所述鉸削部中左旋螺旋槽的螺旋角為左旋7°～12°，以有利于將鉸削切屑向待加工表面方向排出，避免鉸削切屑影響已加工表面質(zhì)量。

所述锪窩部的右旋螺旋槽的螺旋角為30°～35°，锪窩部的外緣前角γ2為5°～12°。

本實(shí)用新型通過將鉆、鉸、锪的結(jié)構(gòu)依次集成到一把刀具上，實(shí)現(xiàn)疊層材料制孔一次性完成鉆、鉸、锪加工，保證了制孔的精度和同軸度；鉆削部的雙錐角結(jié)構(gòu)能夠有效斷屑，避免了纏刀現(xiàn)象的產(chǎn)生；鉸削部的左旋螺旋槽促進(jìn)切屑向待加工方向排出，防止了切屑對(duì)已加工表面的損傷，提高了加工質(zhì)量；過渡部增加了刀具的剛度，對(duì)锪窩起到支撐導(dǎo)向的作用，保證了較好的锪窩質(zhì)量和刀具壽命。

實(shí)驗(yàn)證明，在合適工藝參數(shù)的配合下，本實(shí)用新型比普通麻花鉆有更小的鉆削軸向力和更好的耐用度。適用于鋁合金、高溫合金、鈦合金等難加工材料的疊層結(jié)構(gòu)的小直徑(小于6mm)的制孔加工，能夠有效斷屑，促進(jìn)排屑，保證了較好的刀具耐用度、制孔質(zhì)量和加工效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型變螺旋槽雙錐角疊層結(jié)構(gòu)制孔一體化刀具的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中鉆削部的鉆尖的軸向截面圖。

圖3是本實(shí)用新型中鉸削部的徑向截面示意圖。

圖4是本實(shí)用新型中鉸削部的鉸削刃的剖面示意圖。

圖5是本實(shí)用新型锪窩部的徑向截面示意圖。

圖中：1.鉆削部，2.第一過渡部，3.鉸削部，4.第二過渡部，5.锪窩部，6.刀柄。

具體實(shí)施方式